C++生成迷宫（c语言随机生成迷宫）

可以用这个地图核心做成一个无限迷宫类的游戏

main.cpp

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//------------------------------------------------------------------------------- // 朝向 enum class Direction { North, // 北 South, // 南 East, // 东 West, // 西 }; //------------------------------------------------------------------------------- class Map { public: Map(): xSize(0), ySize(0), data() { } // 构造函数，全屏填土 Map(int x, int y, Tile value = Tile::Unused): xSize(x), ySize(y), data(x * y, value) { } // 填充某块类型 void SetCell(int x, int y, Tile celltype) { assert(IsXInBounds(x)); assert(IsYInBounds(y)); data[x + xSize * y] = celltype; } // 获取某块类型 Tile GetCell(int x, int y) const { assert(IsXInBounds(x)); assert(IsYInBounds(y)); return data[x + xSize * y]; } // 设置一块区域为指定类型块 void SetCells(int xStart, int yStart, int xEnd, int yEnd, Tile cellType) { assert(IsXInBounds(xStart) && IsXInBounds(xEnd)); assert(IsYInBounds(yStart) && IsYInBounds(yEnd)); assert(xStart <= xEnd); assert(yStart <= yEnd); for (auto y = yStart; y != yEnd + 1; ++y) { for (auto x = xStart; x != xEnd + 1; ++x) { SetCell(x, y, cellType); } } } // 判断一块是否在有效范围内 bool IsXInBounds(int x) const { return x >= 0 && x < xSize; } // 判断一块是否在有效范围内 bool IsYInBounds(int y) const { return y >= 0 && y < ySize; } // 判断一个区域是否已被使用过 bool IsAreaUnused(int xStart, int yStart, int xEnd, int yEnd) { assert(IsXInBounds(xStart) && IsXInBounds(xEnd)); assert(IsYInBounds(yStart) && IsYInBounds(yEnd)); assert(xStart <= xEnd); assert(yStart <= yEnd); for (auto y = yStart; y != yEnd + 1; ++y) { for (auto x = xStart; x != xEnd + 1; ++x) { if (GetCell(x, y) != Tile::Unused) { return false; } } } return true; } // 判断一个地图块周围是否临接某种地图块 bool IsAdjacent(int x, int y, Tile tile) { assert(IsXInBounds(x - 1) && IsXInBounds(x + 1)); assert(IsYInBounds(y - 1) && IsYInBounds(y + 1)); return (GetCell(x - 1, y) == tile || GetCell(x + 1, y) == tile || GetCell(x, y - 1) == tile || GetCell(x, y + 1) == tile); } // 输出地图 void Print() const { for (auto y = 0; y != ySize; y++) { for (auto x = 0; x != xSize; x++) { switch(GetCell(x, y)) { case Tile::Unused: std::cout << " "; break; case Tile::DirtWall: std::cout << "#"; break; case Tile::DirtFloor: std::cout << "_"; break; case Tile::Corridor: std::cout << "."; break; case Tile::Door: std::cout << "+"; break; case Tile::UpStairs: std::cout << "<"; break; case Tile::DownStairs: std::cout << ">"; break; }; } std::cout << std::endl; } std::cout << std::endl; } private: // 地图总宽高 int xSize, ySize; // 全部地图块数据 std::vector<Tile> data; }; //------------------------------------------------------------------------------- class DungeonGenerator { public: int m_nSeed; // 随机数种子 int m_nXSize, m_nYSize; // 地图最大宽高 int m_nMaxFeatures; // 房间和走廊的最大个数 int m_nChanceRoom; // 创建房间的概率【0,100】 int m_nChanceCorridor; // 创建走廊的概率【0,100】该概率+创建房间的概率应当 = 100 typedef std::mt19937 RngT; public: DungeonGenerator( int XSize, int YSize ): m_nSeed(std::random_device()()), m_nXSize( XSize ), m_nYSize( YSize ), m_nMaxFeatures( DEFAULT_FEATURE_NUM ), m_nChanceRoom( DEFAULT_CREATE_ROOM_CHANCE ) { m_nChanceCorridor = 100 - m_nChanceRoom; } Map Generate() { assert( m_nMaxFeatures > 0 && m_nMaxFeatures <= DEFAULT_FEATURE_NUM); assert( m_nXSize > 3 ); assert( m_nYSize > 3 ); auto rng = RngT(m_nSeed); // step1: 满地图填土 auto map = Map(m_nXSize, m_nYSize, Tile::Unused); MakeDungeon(map, rng); return map; } private: // 获取随机int int GetRandomInt(RngT& rng, int min, int max) const { return std::uniform_int_distribution<int>(min, max)(rng); } // 获取随机方向 Direction GetRandomDirection(RngT& rng) const { return Direction(std::uniform_int_distribution<int>( static_cast<int>(Direction::North), static_cast<int>(Direction::West) )(rng)); } // 创建走廊 bool MakeCorridor(Map& map, RngT& rng, int x, int y, int maxLength, Direction direction) const { assert(x >= 0 && x < m_nXSize); assert(y >= 0 && y < m_nYSize); assert(maxLength > 0 && maxLength <= std::max(m_nXSize, m_nYSize)); // 设置走廊长度 auto length = GetRandomInt(rng, MIN_CORRIDOR_LEN, maxLength); auto xStart = x; auto yStart = y; auto xEnd = x; auto yEnd = y; if (direction == Direction::North) yStart = y - length; else if (direction == Direction::East) xEnd = x + length; else if (direction == Direction::South) yEnd = y + length; else if (direction == Direction::West) xStart = x - length; // 检查整个走廊是否在地图内 if (!map.IsXInBounds(xStart) || !map.IsXInBounds(xEnd) || !map.IsYInBounds(yStart) || !map.IsYInBounds(yEnd)) return false; // 检查走廊区域是否有被占用 if (!map.IsAreaUnused(xStart, yStart, xEnd, yEnd)) return false; map.SetCells(xStart, yStart, xEnd, yEnd, Tile::Corridor); return true; } // 创造房间 bool MakeRoom(Map& map, RngT& rng, int x, int y, int xMaxLength, int yMaxLength, Direction direction) const { assert( xMaxLength >= MIN_ROOM_WIDTH ); assert( yMaxLength >= MIN_ROOM_HEIGHT ); // 创建的房间最小是4 * 4，随机出房间大小 auto xLength = GetRandomInt(rng, MIN_ROOM_WIDTH, xMaxLength); auto yLength = GetRandomInt(rng, MIN_ROOM_HEIGHT, yMaxLength); auto xStart = x; auto yStart = y; auto xEnd = x; auto yEnd = y; // 根据房间朝向随机出房间起始和终结位置 if (direction == Direction::North) { yStart = y - yLength; xStart = x - xLength / 2; xEnd = x + (xLength + 1) / 2; } else if (direction == Direction::East) { yStart = y - yLength / 2; yEnd = y + (yLength + 1) / 2; xEnd = x + xLength; } else if (direction == Direction::South) { yEnd = y + yLength; xStart = x - xLength / 2; xEnd = x + (xLength + 1) / 2; } else if (direction == Direction::West) { yStart = y - yLength / 2; yEnd = y + (yLength + 1) / 2; xStart = x - xLength; } // 要保证生成的房间一定四个点都在地图中 if (!map.IsXInBounds(xStart) || !map.IsXInBounds(xEnd) || !map.IsYInBounds(yStart) || !map.IsYInBounds(yEnd)) return false; // 要保证房间所占用土地未被其他地占用 if (!map.IsAreaUnused(xStart, yStart, xEnd, yEnd)) return false; // 周围种墙 map.SetCells(xStart, yStart, xEnd, yEnd, Tile::DirtWall); // 房间内铺地板 map.SetCells(xStart + 1, yStart + 1, xEnd - 1, yEnd - 1, Tile::DirtFloor); return true; } // 创建一个房间或者走廊 bool MakeRoomOrCorridor(Map& map, RngT& rng, int x, int y, int xmod, int ymod, Direction direction) const { // 随机选择创建类型（房间或者走廊） auto chance = GetRandomInt(rng, 0, 100); if (chance <= m_nChanceRoom) { // 创建房间 if (MakeRoom(map, rng, x + xmod, y + ymod, MAX_ROOM_WIDTH, MAX_ROOM_HEIGHT, direction)) { // 当前位置设置门 map.SetCell(x, y, Tile::Door); // 删除门旁边的墙壁，改建为墙壁 map.SetCell(x + xmod, y + ymod, Tile::DirtFloor); return true; } return false; } else { // 创建走廊 if (MakeCorridor(map, rng, x + xmod, y + ymod, MAX_CORRIDOR_LEN, direction)) { // 当前位置设置门 map.SetCell(x, y, Tile::Door); return true; } return false; } } // 对全地图进行随机处理生成房间和走廊 bool MakeRandomFeature(Map& map, RngT& rng) const { for( auto tries = 0 ; tries != MAX_TRY_TIMES; ++tries) { // 获取一个有意义的地形格 int x = GetRandomInt(rng, 1, m_nXSize - 2); int y = GetRandomInt(rng, 1, m_nYSize - 2); // 获取一个随机墙壁或者走廊 if (map.GetCell(x, y) != Tile::DirtWall && map.GetCell(x, y) != Tile::Corridor) continue; // 保证该墙壁和走廊不临接门 if (map.IsAdjacent(x, y, Tile::Door)) continue; // 找个临接墙壁或者走廊的格子创建新房间或者走廊 if (map.GetCell(x, y+1) == Tile::DirtFloor || map.GetCell(x, y+1) == Tile::Corridor) { if (MakeRoomOrCorridor(map, rng, x, y, 0, -1, Direction::North)) return true; } else if (map.GetCell(x-1, y) == Tile::DirtFloor || map.GetCell(x-1, y) == Tile::Corridor) { if (MakeRoomOrCorridor(map, rng, x, y, 1, 0, Direction::East)) return true; } else if (map.GetCell(x, y-1) == Tile::DirtFloor || map.GetCell(x, y-1) == Tile::Corridor) { if (MakeRoomOrCorridor(map, rng, x, y, 0, 1, Direction::South)) return true; } else if (map.GetCell(x+1, y) == Tile::DirtFloor || map.GetCell(x+1, y) == Tile::Corridor) { if (MakeRoomOrCorridor(map, rng, x, y, -1, 0, Direction::West)) return true; } } return false; } // 随机制作出入口 bool MakeRandomStairs(Map& map, RngT& rng, Tile tile) const { auto tries = 0; auto maxTries = MAX_TILES_NUM; for ( ; tries != maxTries; ++tries) { // 随机获取一个非边缘的点 int x = GetRandomInt(rng, 1, m_nXSize - 2); int y = GetRandomInt(rng, 1, m_nYSize - 2); // 如果周围没有地板并且没有走廊（通路）的话，直接放弃 if (!map.IsAdjacent(x, y, Tile::DirtFloor) && !map.IsAdjacent(x, y, Tile::Corridor)) continue; // 周围不允许有门 if (map.IsAdjacent(x, y, Tile::Door)) continue; map.SetCell(x, y, tile); return true; } return false; } // 随机生成地牢 bool MakeDungeon(Map& map, RngT& rng) const { // step2 : 在正中间创建一个房间 MakeRoom(map, rng, m_nXSize / 2, m_nYSize / 2, MAX_ROOM_WIDTH, MAX_ROOM_HEIGHT, GetRandomDirection(rng)); for (auto features = 1; features != m_nMaxFeatures; ++features) { if (!MakeRandomFeature(map, rng)) { std::cout << "生成地牢已满。（当前房间和走廊个数为： " << features << "）." << std::endl; break; } } // 创建随机入口点 if (!MakeRandomStairs(map, rng, Tile::UpStairs)) std::cout << "创建入口点失败！" << std::endl; // 创建随机出口点 if (!MakeRandomStairs(map, rng, Tile::DownStairs)) std::cout << "创建出口点失败！" << std::endl; return true; } }; #include <windows.h> void ResetConsoleSize() { HANDLE hOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); // 获取标准输出设备句柄 CONSOLE_SCREEN_BUFFER_INFO bInfo; // 窗口缓冲区信息 GetConsoleScreenBufferInfo(hOut, &bInfo ); COORD size = {1000, 800}; SetConsoleScreenBufferSize(hOut,size); // 重新设置缓冲区大小 SMALL_RECT rc = {0,0, 1000-1, 800-1}; // 重置窗口位置和大小 SetConsoleWindowInfo(hOut,true ,&rc); } void FlushReadme() { std::cout<< "=================================" << std::endl; std::cout<< " < 表示入口 " << std::endl; std::cout<< " > 表示出口 " << std::endl; std::cout<< " _ 下划线表示地板 " << std::endl; std::cout<< " # 表示墙壁 " << std::endl; std::cout<< " . 点表示走廊 " << std::endl; std::cout<< " + 表示门 " << std::endl; std::cout<< "纯黑表示啥都没有，是障碍" << std::endl; std::cout<< "=================================" << std::endl; } int main() { ResetConsoleSize(); FlushReadme(); DungeonGenerator* pGenerator = new DungeonGenerator( 150, 50 ); if( pGenerator == NULL ) return -1; auto map = pGenerator->Generate(); map.Print(); int n; std::cin >> n; }