算法游戏玩法及汇总

labuladong原创约 1575 字

本站的首要目标是效率，希望读者快速掌握算法，搞定面试笔试。

在这个基础之上，我还希望能让读者学习的过程尽可能有趣一些，如果是单纯地为了刷题应付面试，多少有点枯燥。

如果能让读者直观地感受到算法的魅力，发自内心地认为学习算法是一个探索的过程，那么就可以产生内驱力，不仅能提高学习效率，也能提升一点趣味性。

这年头找工作其实挺心累的，手撕算法又成了几乎所有技术岗的标配，那何不自己找点乐子呢？

经过调研，我认为把算法学习和游戏结合起来是个很好的思路。因为这样不仅有意思，而且还能让读者了解到算法在实际场景中的应用，可谓一举两得。

游戏化 vs 可视化

有了可视化面板，为什么还需要算法游戏？

我有思考过这个问题，认为还是需要的，因为它们解决的问题不一样。

算法可视化面板回答这类问题：这段代码的执行过程是怎样的？这个变量 n 为什么要 +1，而不是 +2？

算法游戏回答这类问题：哪些实际场景中可以考虑使用这个算法？怎么用？

所以在我设计的游戏场景中，不是简单地将算法可视化出来，而是结合游戏场景，要求玩家灵活地组合数据结构和算法来完成任务，在游戏中体现算法的作用。

下面简单介绍一下本站配套游戏面板的使用方法。

游戏面板的用法

在面板右上方有一个全屏按钮，开启全屏显示后编写代码会更方便。

面板左侧是游戏界面，右侧的上半部分是题目说明，下半部分是代码编辑器。你需要在代码编辑器中编写代码完成题目的要求，然后点击「提交」按钮将代码提交给游戏引擎运行，你可以与游戏交互，检验是否符合预期。

下面是一个「贪吃蛇」游戏面板，点击「Begin」按钮开始游戏后，蛇并不会移动，因为这道题目考察双链表的实际应用，需要你来完成贪吃蛇的移动逻辑。

你需要在代码编辑器中编写正确的算法让蛇移动，点击「提交」按钮将代码提交给游戏引擎，最后点击「Begin」按钮，游戏就会正常运行，这样就获得了一个可玩的小游戏：

参考解法：

java

// 游戏面板仅支持提交 JavaScript 代码
// Java 解法仅供参考，方便读者理解算法逻辑
public void move(List<Point> snake, String direction, Point foodPosition) {
    Point currentHead = snake.get(0);
    // 计算新头部位置
    Point newHeadPos = new Point(currentHead.x, currentHead.y);
    switch (direction) {
        case "right":
            newHeadPos.x += 1;
            break;
        case "left":
            newHeadPos.x -= 1;
            break;
        case "up":
            newHeadPos.y += 1;
            break;
        case "down":
            newHeadPos.y -= 1;
            break;
        default:
            throw new IllegalArgumentException("Invalid direction");
    }
    // 添加新的头部节点
    snake.add(0, newHeadPos);
    if (!newHeadPos.equals(foodPosition)) {
        // 如果不是吃到食物，则删除尾部节点
        snake.remove(snake.size() - 1);
    }
}

cpp

// 游戏面板仅支持提交 JavaScript 代码
// C++ 解法仅供参考，方便读者理解算法逻辑
void move(vector<Point>& snake, const string& direction, const Point& foodPosition) {
    Point currentHead = snake.front();
    // 计算新头部位置
    Point newHeadPos(currentHead.x, currentHead.y);
    if (direction == "right") {
        newHeadPos.x += 1;
    } else if (direction == "left") {
        newHeadPos.x -= 1;
    } else if (direction == "up") {
        newHeadPos.y += 1;
    } else if (direction == "down") {
        newHeadPos.y -= 1;
    } else {
        throw invalid_argument("Invalid direction");
    }
    // 添加新的头部节点
    snake.insert(snake.begin(), newHeadPos);
    if (!newHeadPos.equals(foodPosition)) {
        // 如果不是吃到食物，则删除尾部节点
        snake.pop_back();
    }
}

python

# 游戏面板仅支持提交 JavaScript 代码
# python 解法仅供参考，方便读者理解算法逻辑
def move(snake, direction, food_position):
    current_head = snake[0]
    # 计算新头部位置
    new_head_pos = Point(current_head.x, current_head.y)
    if direction == 'right':
        new_head_pos.x += 1
    elif direction == 'left':
        new_head_pos.x -= 1
    elif direction == 'up':
        new_head_pos.y += 1
    elif direction == 'down':
        new_head_pos.y -= 1
    else:
        raise ValueError('Invalid direction')
    # 添加新的头部节点
    snake.insert(0, new_head_pos)
    if not new_head_pos.equals(food_position):
        # 如果不是吃到食物，则删除尾部节点
        snake.pop()

// 游戏面板仅支持提交 JavaScript 代码
// Go 解法仅供参考，方便读者理解算法逻辑
func move(snake *[]Point, direction string, foodPosition Point) {
    currentHead := (*snake)[0]
    // 计算新头部位置
    newHeadPos := Point{X: currentHead.X, Y: currentHead.Y}
    switch direction {
    case "right":
        newHeadPos.X += 1
    case "left":
        newHeadPos.X -= 1
    case "up":
        newHeadPos.Y += 1
    case "down":
        newHeadPos.Y -= 1
    default:
        panic("Invalid direction")
    }
    // 添加新的头部节点
    *snake = append([]Point{newHeadPos}, *snake...)
    if !newHeadPos.Equals(foodPosition) {
        // 如果不是吃到食物，则删除尾部节点
        *snake = (*snake)[:len(*snake)-1]
    }
}

javascript

var move = function(snake, direction, foodPosition) {
    const currentHead = snake[0]
    // 计算新头部位置
    const newHeadPos = new Point(currentHead.x, currentHead.y)
    switch (direction) {
        case 'right': 
            newHeadPos.x += 1
            break
        case 'left': 
            newHeadPos.x -= 1
            break
        case 'up': 
            newHeadPos.y += 1
            break
        case 'down': 
            newHeadPos.y -= 1
            break
        default:
            throw new Error('Invalid direction')
    }

    // 添加新的头部节点
    snake.unshift(newHeadPos)

    if (!newHeadPos.equals(foodPosition)) {
        // 如果不是吃到食物，则删除尾部节点
        snake.pop()
    }
}