Крестики-нолики

Коты против собак

Вместо предисловия

Статья за 2011 год. Интересно, работает ли код сейчас? Спустя 9 лет я решил заново пройтись по проекту. Заодно кое-что поправил в коде.

Однажды я написал статью на Хабре. Один из читателей сказал, что тоже написал одну статью про создание игры "Крестики-нолики", но боится её выкладывать на всеобщее обозрение. Я и несколько других комментаторов сумели убедить его опубликовать свой материал, который вы можете прочитать здесь. В статье речь шла о создании игры в IntelliJ IDEA Community Edition. Если кому-то интересно, то ознакомьтесь с оригиналом статьи, а также почитайте комментарии. Я в свою очередь немного отредактировал статью и сам код игры.

Статья затронет весь цикл разработки приложения. Вместе мы напишем простенькую игру “Крестики-Нолики” с одним экраном.

Для нашего приложения идеально подойдёт макет TableLayout с идентификатором android:id="@+id/tableLayout".


<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<TableLayout
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:id="@+id/tableLayout"
    android:gravity="center">
</TableLayout>

Программный доступ к TableLayout:


package ru.alexanderklimov.tictactoe;

import android.os.Bundle;
import android.widget.TableLayout;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private TableLayout tableLayout;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        setContentView(R.layout.activity_main);

        tableLayout = findViewById(R.id.tableLayout);
        buildGameField(); // создание игрового поля
    }
}

Теперь необходимо реализовать метод buildGameField(). Для этого требуется создать поле в виде матрицы. Этим будет заниматься класс Game. Сначала нужно создать класс Player, объекты которого будут заполнять ячейки игрового поля и класс Square для самих ячеек.

Player.java


package ru.alexanderklimov.tictactoe;

public class Player
{
    private String name;

    public Player(String name)
    {
        this.name = name;
    }

    public CharSequence getName()
    {
        return name;
    }
}

Square.java


package ru.alexanderklimov.tictactoe;

public class Square
{
    private Player player = null;

    public void fill(Player player)
    {
        this.player = player;
    }

    public boolean isFilled()
    {
        return player != null;
    }

    public Player getPlayer()
    {
        return player;
    }
}

Game.java


package ru.alexanderklimov.tictactoe;

public class Game
{
    private Square[][] field;
    private int squareCount;

    public Game()
    {
        field = new Square[3][3];
        squareCount = 0;
        // заполнение поля
        for (int i = 0, l = field.length; i < l; i++)
        {
            for (int j = 0, l2 = field[i].length; j < l2; j++)
            {
                field[i][j] = new Square();
                squareCount++;
            }
        }
    }

    public Square[][] getField()
    {
        return field;
    }
}

Метод buildGameField() динамически добавляет строки и колонки в таблицу (игровое поле):


private Button[][] buttons = new Button[3][3];

private void buildGameField()
{
    Square[][] field = game.getField();
    for (int i = 0, lenI = field.length; i < lenI; i++ ) {
        TableRow row = new TableRow(this); // создание строки таблицы
        for (int j = 0, lenJ = field[i].length; j < lenJ; j++)
        {
            Button button = new Button(this);
            buttons[i][j] = button;
            button.setOnClickListener(new Listener(i, j)); // установка слушателя, реагирующего на клик по кнопке
            row.addView(button, new TableRow.LayoutParams(TableRow.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                    TableRow.LayoutParams.WRAP_CONTENT)); // добавление кнопки в строку таблицы
            button.setWidth(160);
            button.setHeight(160);
        }
        tableLayout.addView(row,
                new TableLayout.LayoutParams(TableLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                TableLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT)); // добавление строки в таблицу
    }
}

В коде создаётся объект, реализующий интерфейс View.OnClickListener. Создадим вложенный класс Listener. Он будет виден только из активности.


public class Listener implements View.OnClickListener
{
    private int x = 0;
    private int y = 0;

    Listener(int x, int y)
    {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public void onClick(View view)
    {
        Button button = (Button) view;
    }
}

Осталось реализовать логику игры. Возвращаемся к Game.java:


package ru.alexanderklimov.tictactoe;

public class Game {
    // игроки
    private Player[] players;

    // поле
    private Square[][] field;

    // начата ли игра?
    private boolean started;

    // текущий игрок
    private Player activePlayer;

    // Считает колличество заполненных ячеек
    private int filled;

    // Всего ячеек
    private int squareCount;

    public Game() {
        field = new Square[3][3];
        squareCount = 0;
        // заполнение поля
        for (int i = 0, l = field.length; i < l; i++) {
            for (int j = 0, l2 = field[i].length; j < l2; j++) {
                field[i][j] = new Square();
                squareCount++;
            }
        }
        players = new Player[2];
        started = false;
        activePlayer = null;
        filled = 0;
    }

    public void start() {
        resetPlayers();
        started = true;
    }

    private void resetPlayers() {
        players[0] = new Player("X");
        players[1] = new Player("O");
        setCurrentActivePlayer(players[0]);
    }

    private void setCurrentActivePlayer(Player player) {
        activePlayer = player;
    }

    public Square[][] getField() {
        return field;
    }

    public boolean makeTurn(int x, int y) {
        if (field[x][y].isFilled()) {
            return false;
        }
        field[x][y].fill(getCurrentActivePlayer());
        filled++;
        switchPlayers();
        return true;
    }

    private void switchPlayers() {
        activePlayer = (activePlayer == players[0]) ? players[1] : players[0];
    }

    public Player getCurrentActivePlayer() {
        return activePlayer;
    }

    public boolean isFieldFilled() {
        return squareCount == filled;
    }

    public void reset() {
        resetField();
        resetPlayers();
    }

    private void resetField() {
        for (int i = 0, l = field.length; i < l; i++) {
            for (int j = 0, l2 = field[i].length; j < l2; j++) {
                field[i][j].fill(null);
            }
        }
        filled = 0;
    }
}

Определение победителя

Очевидно, что в крестики-нолики выигрывает тот, кто построит X или O в линию длиной, равной длине поля по вертикали, по горизонтали или по диагонали. Первая мысль, которая приходит в голову — это написать методы для каждого случая. Думаю, в этом случае хорошо подойдёт паттерн Chain of Responsobility. Определим интерфейс:


package ru.alexanderklimov.tictactoe;

public interface WinnerCheckerInterface 
{
	public Player checkWinner();
}

Так как Game наделён обязанностью выявлять победителя, он реализует этот интерфейс. Настало время создать виртуальных «лайнсменов», каждый из которых будет проверять свою сторону. Все они реализует интерфейс WinnerCheckerInterface.

WinnerCheckerHorizontal.java


package ru.alexanderklimov.tictactoe;

public class WinnerCheckerHorizontal implements WinnerCheckerInterface {
    private Game game;

    public WinnerCheckerHorizontal(Game game) {
        this.game = game;
    }

    public Player checkWinner() {
        Square[][] field = game.getField();
        Player currPlayer;
        Player lastPlayer = null;
        for (int i = 0, len = field.length; i < len; i++) {
            lastPlayer = null;
            int successCounter = 1;
            for (int j = 0, len2 = field[i].length; j < len2; j++) {
                currPlayer = field[i][j].getPlayer();
                if (currPlayer == lastPlayer && (currPlayer != null && lastPlayer != null)) {
                    successCounter++;
                    if (successCounter == len2) {
                        return currPlayer;
                    }
                }
                lastPlayer = currPlayer;
            }
        }
        return null;
    }
}

WinnerCheckerVertical.java


package ru.alexanderklimov.tictactoe;

public class WinnerCheckerVertical implements WinnerCheckerInterface {
    private Game game;

    public WinnerCheckerVertical(Game game) {
        this.game = game;
    }

    public Player checkWinner() {
        Square[][] field = game.getField();
        Player currPlayer;
        Player lastPlayer = null;
        for (int i = 0, len = field.length; i < len; i++) {
            lastPlayer = null;
            int successCounter = 1;
            for (int j = 0, len2 = field[i].length; j < len2; j++) {
                currPlayer = field[j][i].getPlayer();
                if (currPlayer == lastPlayer && (currPlayer != null && lastPlayer != null)) {
                    successCounter++;
                    if (successCounter == len2) {
                        return currPlayer;
                    }
                }
                lastPlayer = currPlayer;
            }
        }
        return null;
    }
}

WinnerCheckerDiagonalLeft.java


package ru.alexanderklimov.tictactoe;

public class WinnerCheckerDiagonalLeft implements WinnerCheckerInterface {
    private Game game;

    public WinnerCheckerDiagonalLeft(Game game) {
        this.game = game;
    }

    public Player checkWinner() {
        Square[][] field = game.getField();
        Player currPlayer;
        Player lastPlayer = null;
        int successCounter = 1;
        for (int i = 0, len = field.length; i < len; i++) {
            currPlayer = field[i][i].getPlayer();
            if (currPlayer != null) {
                if (lastPlayer == currPlayer) {
                    successCounter++;
                    if (successCounter == len) {
                        return currPlayer;
                    }
                }
            }
            lastPlayer = currPlayer;
        }
        return null;
    }
}

WinnerCheckerDiagonalRight.java


package ru.alexanderklimov.tictactoe;

public class WinnerCheckerDiagonalRight implements WinnerCheckerInterface {
    private Game game;

    public WinnerCheckerDiagonalRight(Game game) {
        this.game = game;
    }

    public Player checkWinner() {
        Square[][] field = game.getField();
        Player currPlayer;
        Player lastPlayer = null;
        int successCounter = 1;
        for (int i = 0, len = field.length; i < len; i++) {
            currPlayer = field[i][len - (i + 1)].getPlayer();
            if (currPlayer != null) {
                if (lastPlayer == currPlayer) {
                    successCounter++;
                    if (successCounter == len) {
                        return currPlayer;
                    }
                }
            }
            lastPlayer = currPlayer;
        }
        return null;
    }
}

Проинициализируем их в конструкторе Game:


// "Судьи". После каждого хода они будут проверять,
// нет ли победителя
private WinnerCheckerInterface[] winnerCheckers;

// Инициализация "судей"
winnerCheckers = new WinnerCheckerInterface[4];
winnerCheckers[0] = new WinnerCheckerHorizontal(this);
winnerCheckers[1] = new WinnerCheckerVertical(this);
winnerCheckers[2] = new WinnerCheckerDiagonalLeft(this);
winnerCheckers[3] = new WinnerCheckerDiagonalRight(this);

Реализация checkWinner():


public Player checkWinner() {
    for (WinnerCheckerInterface winChecker : winnerCheckers) {
        Player winner = winChecker.checkWinner();
        if (winner != null) {
            return winner;
        }
    }
    return null;
}

Возвращаемся в класс активности. Победителя проверяем после каждого хода. Добавим код в метод onClick() класса Listener


public void onClick(View view) 
{
    Button button = (Button) view;
    Game g = game;
    Player player = g.getCurrentActivePlayer();
    if (makeTurn(x, y)) 
    {
        button.setText(player.getName());
    }
    Player winner = g.checkWinner();
    if (winner != null) 
    {
        gameOver(winner);
    }
    if (g.isFieldFilled()) 
    {  // в случае, если поле заполнено
        gameOver();
    }
}

Метод gameOver() реализован в 2-х вариантах.

Метод makeTurn() проверяет очерёдность хода игрока, а метод refresh() обновляет состояние поля:

Весь код активности.


// Если этот код работает, его написал Александр Климов,
// а если нет, то не знаю, кто его писал.
package ru.alexanderklimov.as34;

import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.TableLayout;
import android.widget.TableRow;
import android.widget.Toast;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private TableLayout tableLayout;

    private Button[][] buttons = new Button[3][3];

    private Game game;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        setContentView(R.layout.activity_main);

        tableLayout = findViewById(R.id.tableLayout);


        game = new Game();
        buildGameField(); // создание игрового поля
        game.start(); // будет реализован позже
    }

    private void buildGameField() {
        Square[][] field = game.getField();
        for (int i = 0, lenI = field.length; i < lenI; i++) {
            TableRow row = new TableRow(this); // создание строки таблицы
            for (int j = 0, lenJ = field[i].length; j < lenJ; j++) {
                Button button = new Button(this);
                buttons[i][j] = button;
                button.setOnClickListener(new Listener(i, j)); // установка слушателя, реагирующего на клик по кнопке
                row.addView(button, new TableRow.LayoutParams(TableRow.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                        TableRow.LayoutParams.WRAP_CONTENT)); // добавление кнопки в строку таблицы
                button.setWidth(160);
                button.setHeight(160);
            }
            tableLayout.addView(row,
                    new TableLayout.LayoutParams(TableLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT,
                            TableLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT)); // добавление строки в таблицу
        }
    }

    public class Listener implements View.OnClickListener {
        private int x;
        private int y;

        Listener(int x, int y) {
            this.x = x;
            this.y = y;
        }

        public void onClick(View view) {
            Button button = (Button) view;
            Game g = game;
            Player player = g.getCurrentActivePlayer();
            if (makeTurn(x, y)) {
                button.setText(player.getName());
            }
            Player winner = g.checkWinner();
            if (winner != null) {
                gameOver(winner);
            }
            if (g.isFieldFilled()) {  // в случае, если поле заполнено
                gameOver();
            }
        }
    }

    private void gameOver(Player player) {
        CharSequence text = "Player \"" + player.getName() + "\" won!";
        Toast.makeText(this, text, Toast.LENGTH_SHORT).show();
        game.reset();
        refresh();
    }

    private void gameOver() {
        CharSequence text = "Draw";
        Toast.makeText(this, text, Toast.LENGTH_SHORT).show();
        game.reset();
        refresh();
    }

    private boolean makeTurn(int x, int y) {
        return game.makeTurn(x, y);
    }

    private void refresh() {
        Square[][] field = game.getField();

        for (int i = 0, len = field.length; i < len; i++) {
            for (int j = 0, len2 = field[i].length; j < len2; j++) {
                if (field[i][j].getPlayer() == null) {
                    buttons[i][j].setText("");
                } else {
                    buttons[i][j].setText(field[i][j].getPlayer().getName());
                }
            }
        }
    }
}

Видео готового приложения

Оригинальные исходники от автора статьи уже недоступны, но по оставленным записям я восстановил работоспособность приложения, хотя, конечно, его можно ещё улучшить.

Игра Крестики-нолики