鸿蒙NEXT开发案例：井字棋

【引言】
井字棋是一款经典的两人对战游戏，简单易懂，适合各个年龄段的玩家。本文将介绍如何使用鸿蒙NEXT框架开发一个井字棋游戏，涵盖游戏逻辑、界面设计及AI对战功能。
【开发环境准备】
电脑系统：windows 10
开发工具：DevEco Studio NEXT Beta1 Build Version: 5.0.3.806
工程版本：API 12
真机：Mate 60 Pro
语言：ArkTS、ArkUI
【项目结构】
在本项目中，我们将创建一个名为 TicTacToe 的组件，包含以下主要部分：
游戏状态管理：使用状态管理来跟踪游戏进程，包括当前玩家、游戏板、游戏是否结束等。
游戏逻辑：实现胜利条件检查、玩家落子、AI落子等功能。
用户界面：设计游戏界面，展示游戏板和玩家的标记。
【代码实现】

1. 游戏状态管理
   我们使用 @State 注解来管理游戏状态，包括游戏板、当前玩家、游戏是否结束及获胜者。

@State board: GridCell[][] = []; // 游戏板
@State currentPlayer: string = 'X'; // 当前玩家
@State isGameOver: boolean = false; // 游戏是否结束
@State winner: string = ''; // 获胜者

2. 游戏逻辑
   胜利条件检查
   我们定义了一个 winningLines 数组，包含所有可能的胜利线路。通过遍历这些线路，检查是否有玩家获胜。

checkForWinner() {
  for (let line of winningLines) {
    const mark = this.board[line[0]][line[1]].value;
    if (mark && mark === this.board[line[2]][line[3]].value && mark === this.board[line[4]][line[5]].value) {
      this.isGameOver = true;
      this.winner = mark;
      return mark;
    }
  }
}

玩家落子
玩家点击单元格时，调用 placeMark 方法，更新游戏板并检查胜利条件。

placeMark(rowIndex: number, colIndex: number) {
  if (!this.isGameOver && this.board[rowIndex][colIndex].value === '') {
    this.board[rowIndex][colIndex].value = this.currentPlayer;
    const result = this.checkForWinner();
    // 处理胜利或平局情况
  }
}

AI落子
AI会根据当前局势选择最佳落子位置，使用 findWinningMove 方法检查是否有胜利机会，若没有则随机选择。

aiMove() {
  let bestMove = this.findWinningMove('O') || this.findWinningMove('X') || this.findRandomMove();
  if (bestMove) {
    this.placeMark(bestMove[0], bestMove[1]);
  }
}

3. 用户界面
   使用鸿蒙NEXT的布局组件构建游戏界面，展示游戏板和重新开始按钮。

build() {
  Column({ space: 20 }) {
    Flex({ wrap: FlexWrap.Wrap }) {
      ForEach(this.board, (row) => {
        ForEach(row, (cell) => {
          Text(cell.value)
            .onClick(() => { this.placeMark(cell.rowIndex, cell.colIndex); });
        });
      });
    }
    Button('重新开始').onClick(() => { this.initGame(); });
  }
}

总结
通过本文的介绍，我们实现了一个简单的井字棋游戏，涵盖了游戏逻辑、状态管理和用户界面设计。鸿蒙NEXT框架提供了强大的组件化开发能力，使得开发过程更加高效。希望这篇文章能帮助你更好地理解鸿蒙NEXT的开发方式，并激发你开发更多有趣的应用。
【完整代码】

import { promptAction } from '@kit.ArkUI';

// 胜利的线路
const winningLines = [
  [0, 0, 0, 1, 0, 2], // 水平线1
  [1, 0, 1, 1, 1, 2], // 水平线2
  [2, 0, 2, 1, 2, 2], // 水平线3
  [0, 0, 1, 0, 2, 0], // 垂直线1
  [0, 1, 1, 1, 2, 1], // 垂直线2
  [0, 2, 1, 2, 2, 2], // 垂直线3
  [0, 0, 1, 1, 2, 2], // 对角线 \
  [0, 2, 1, 1, 2, 0] // 对角线 /
];

// 观察者模式
@ObservedV2
class GridCell {
  @Trace value: string = ""; // 当前格子的值
  rowIndex: number = 0; // 格子所在的行号
  colIndex: number = 0; // 格子所在的列号

  constructor(rowIndex: number, colIndex: number) {
    this.rowIndex = rowIndex;
    this.colIndex = colIndex;
  }
}

// 入口
@Entry
@Component
struct TicTacToe {
  @State board: GridCell[][] = []; // 游戏板
  @State currentPlayer: string = 'X'; // 当前玩家
  @State isGameOver: boolean = false; // 游戏是否结束
  @State winner: string = ''; // 获胜者
  @State cellSize: number = 120; // 单元格大小
  @State cellMargin: number = 5; // 单元格边距

  // 组件即将出现时初始化游戏
  aboutToAppear(): void {
    this.board = [
      [new GridCell(0, 0), new GridCell(0, 1), new GridCell(0, 2)],
      [new GridCell(1, 0), new GridCell(1, 1), new GridCell(1, 2)],
      [new GridCell(2, 0), new GridCell(2, 1), new GridCell(2, 2)]
    ];
    this.initGame(); // 初始化游戏状态
  }

  // 重置游戏状态
  initGame() {
    for (let i = 0; i < 3; i++) {
      for (let j = 0; j < 3; j++) {
        this.board[i][j].value = ''; // 清空所有单元格
      }
    }
    this.currentPlayer = 'X'; // 设置当前玩家为X
    this.isGameOver = false; // 游戏未结束
    this.winner = ''; // 无获胜者
  }

  // 检查是否有玩家获胜
  checkForWinner() {
    for (let line of winningLines) { // 遍历所有胜利线路
      const mark = this.board[line[0]][line[1]].value;
      if (mark && // 如果有标记
        mark === this.board[line[2]][line[3]].value && // 并且等于同一行的下一个标记
        mark === this.board[line[4]][line[5]].value) { // 再次等于同一行的下一个标记
        this.isGameOver = true; // 游戏结束
        this.winner = mark; // 设置获胜者
        return mark; // 返回获胜者的标记
      }
    }
    const allCellsFilled = this.board.flat().every(cell => cell.value !== ''); // 检查所有单元格是否已填满
    if (allCellsFilled) {
      this.isGameOver = true; // 游戏结束
      this.winner = '平局'; // 设置为平局
      return '平局'; // 返回平局标识
    }
    return ''; // 无获胜者
  }

  // 玩家落子
  placeMark(rowIndex: number, colIndex: number) {
    if (!this.isGameOver && this.board[rowIndex][colIndex].value === '') { // 如果游戏未结束且单元格为空
      this.board[rowIndex][colIndex].value = this.currentPlayer; // 放置标记
      const result = this.checkForWinner(); // 检查是否有获胜者
      if (result) { // 如果有获胜者
        console.info(`${result} 获胜！`);
        let message = `${result} 获胜！`; // 设置提示信息
        if (result === '平局') {
          message = '平局！'; // 如果是平局
        }
        promptAction.showDialog({ // 显示对话框
          title: `游戏结束`, // 标题
          message, // 提示信息
          buttons: [ // 按钮
            {
              text: '重新开始', // 文本
              color: '#ffa500' // 颜色
            }
          ],
        }).then(() => {
          this.initGame(); // 重新开始游戏
        });
      } else { // 如果没有获胜者
        this.currentPlayer = this.currentPlayer === 'X' ? 'O' : 'X'; // 切换玩家
        if (this.currentPlayer === 'O') { // 如果是AI玩家
          this.aiMove(); // AI落子
        }
      }
    }
  }

  // AI落子
  aiMove() {
    let moveFound = false;
    let bestMove: null | number[] = null;

    // 寻找最佳落子位置
    bestMove = this.findWinningMove('O'); // 检查AI是否有胜利机会
    console.info(`bestMove a:${JSON.stringify(bestMove)}`);
    if (bestMove) {
      moveFound = true;
    } else {
      bestMove = this.findWinningMove('X'); // 检查玩家是否有胜利机会
      console.info(`bestMove b:${JSON.stringify(bestMove)}`);
      if (bestMove) {
        moveFound = true;
      } else {
        bestMove = this.findRandomMove(); // 随机落子
        console.info(`bestMove c:${JSON.stringify(bestMove)}`);
        if (bestMove) {
          moveFound = true;
        }
      }
    }
    if (moveFound && bestMove) { // 如果找到了合适的落子位置
      console.info(`bestMove:${JSON.stringify(bestMove)}`);
      this.placeMark(bestMove[0], bestMove[1]); // 落子
    }
  }

  // 寻找给定玩家是否有机会赢，并返回这样的移动位置
  findWinningMove(player: string) {
    for (let line of winningLines) { // 遍历所有胜利线路
      let missingIndex = -1;
      let noEmptyCount = 0;
      for (let i = 0; i < line.length; i += 2) { // 检查每个单元格
        if (this.board[line[i]][line[i + 1]].value === player) { // 如果是该玩家的标记
          noEmptyCount++; // 计数
        } else if (this.board[line[i]][line[i + 1]].value === '') { // 如果为空
          missingIndex = i; // 记录空格位置
        }
      }
      if (noEmptyCount === 2 && missingIndex != -1) { // 如果有两个标记且有一个空格
        return [line[missingIndex], line[missingIndex + 1]]; // 返回空格位置
      }
    }
    return null; // 未找到合适位置
  }
  // 寻找一个随机的合法落子位置
  findRandomMove() {
    let emptyCells: number[][] = []; // 存储空格位置
    for (let i = 0; i < 3; i++) {
      for (let j = 0; j < 3; j++) {
        if (this.board[i][j].value === '') { // 如果单元格为空
          emptyCells.push([i, j]); // 添加到空格列表
        }
      }
    }
    if (emptyCells.length > 0) { // 如果有空格
      return emptyCells[Math.floor(Math.random() * emptyCells.length)]; // 随机选择一个空格
    }
    return null; // 未找到空格
  }

  // 构建游戏界面
  build() {
    Column({ space: 20 }) { // 创建主列布局
      Flex({ wrap: FlexWrap.Wrap }) { // 创建主行布局
        ForEach(this.board, (row: GridCell[], _index: number) => { // 遍历每一行
          ForEach(row, (cell: GridCell, _index: number) => { // 遍历每一个单元格
            Text(cell.value) // 显示单元格内的文本
              .width(`${this.cellSize}lpx`) // 设置宽度
              .height(`${this.cellSize}lpx`) // 设置高度
              .margin(`${this.cellMargin}lpx`) // 设置边距
              .fontSize(`${this.cellSize / 2}lpx`) // 设置字体大小
              .textAlign(TextAlign.Center) // 居中文本
              .backgroundColor(cell.value === 'X' ? Color.Red : // 设置背景颜色
                cell.value === 'O' ? Color.Blue : Color.Gray)
              .fontColor(Color.White) // 设置字体颜色
              .borderRadius(5) // 设置圆角
              .onClick(() => { // 点击事件
                this.placeMark(cell.rowIndex, cell.colIndex); // 落子
              });
          })
        })
      }
      .width(`${(this.cellSize + this.cellMargin * 2) * 3}lpx`) // 设置宽度
      Button('重新开始') // 重新开始按钮
        .width('50%') // 设置宽度
        .height('10%') // 设置高度
        .onClick(() => { // 点击事件
          this.initGame(); // 重新开始游戏
        });
    }
    .width('100%') // 设置宽度
    .height('100%'); // 设置高度
  }
}