10.2.2　游戏算法封装

从猜数字游戏的处理流程来看，主要涉及的算法包括：验证不重复的4位数字、生成不重复的4位随机数和计算猜测结果（xAyB）。笔者将这些算法的实现统一封装到工具类GameUtil中，该类的完整代码如下：

  1. package org.liufeng.course.util;
  2.  
  3. import java.text.DateFormat;
  4. import java.text.SimpleDateFormat;
  5. import java.util.Date;
  6. import java.util.Random;
  7. import java.util.regex.Matcher;
  8. import java.util.regex.Pattern;
  9.  
  10. /**
  11.  * 猜数字游戏的工具类
  12.  * 
  13.  * @author liufeng
  14.  * @date 2013-11-21
  15.  */
  16. public class GameUtil {
  17.     /**
  18.      * 验证是不是4位纯数字
  19.      * 
  20.      * @param number
  21.      * @return
  22.      */
  23.     public static boolean verifyNumber(String number) {
  24.         boolean result = false;
  25.         // 正则表达式规则：0～9内的数字连续出现4次
  26.         Pattern pattern = Pattern.compile("[0-9]{4}");
  27.         Matcher matcher = pattern.matcher(number);
  28.         // 匹配成功就表明是纯数字
  29.         if (matcher.matches())
  30.             result = true;
  31.  
  32.         return result;
  33.     }
  34.  
  35.     /**
  36.      * 验证是否有重复字符
  37.      * 
  38.      * @param number
  39.      * @return
  40.      */
  41.     public static boolean verifyRepeat(String number) {
  42.         boolean result = false;
  43.         // 从第2位数开始，每位都与其前面的所有数比较一遍
  44.         for (int i = 1; i < number.length(); i++) {
  45.             for (int j = 0; j < i; j++) {
  46.                 if (number.charAt(i) == number.charAt(j)) {
  47.                     result = true;
  48.                     break;
  49.                 }
  50.             }
  51.         }
  52.         return result;
  53.     }
  54.  
  55.     /**
  56.      * 生成不重复的4位随机数
  57.      * 
  58.      * @return String
  59.      */
  60.     public static String generateRandNumber() {
  61.         StringBuffer randBuffer = new StringBuffer();
  62.         String scopeStr = "0123456789";
  63.         Random random = new Random();
  64.         for (int i = 0; i < 4; i++) {
  65.             int num = random.nextInt(scopeStr.length());
  66.             randBuffer.append(scopeStr.charAt(num));
  67.             // 将每次获取到的随机数从scopeStr中移除
  68.             scopeStr = scopeStr.replace(String.valueOf(scopeStr.charAt(num)), "");
  69.         }
  70.         return randBuffer.toString();
  71.     }
  72.  
  73.     /**
  74.      * 计算猜测结果
  75.      * 
  76.      * @param answer 正确答案
  77.      * @param number 猜测的数字
  78.      * @return xAyB
  79.      */
  80.     public static String guessResult(String answer, String number) {
  81.         // 位置与数字均相同
  82.         int rightA = 0;
  83.         // 数字存在但位置不对
  84.         int rightB = 0;
  85.  
  86.         // 计算"A"的个数
  87.         for (int i = 0; i < 4; i++) {
  88.             // 位置与数字均相同
  89.             if (number.charAt(i) == answer.charAt(i)) {
  90.                 rightA++;
  91.             }
  92.         }
  93.  
  94.         // 计算"B"的个数
  95.         for (int i = 0; i < 4; i++) {
  96.             for (int j = 0; j < 4; j++) {
  97.                 // 位置不相同
  98.                 if (i != j) {
  99.                     if (number.charAt(i) == answer.charAt(j)) {
  100.                         rightB++;
  101.                     }
  102.                 }
  103.             }
  104.         }
  105.         return String.format("%sA%sB", rightA, rightB);
  106.     }
  107.  
  108.     /**
  109.      * 获取标准格式的时间
  110.      * 
  111.      * @return yyyy-MM-dd hh:mm:ss
  112.      */
  113.     public static String getStdDateTime() {
  114.         DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
  115.         return df.format(new Date());
  116.     }
  117. }

verifyNumber()方法用于验证是不是4位纯数字，verifyRepeat()用于验证字符串中是否有重复字符，将这两个方法结合起来，就能够验证某字符串是否由不重复的4位数字组成，用法示例如下：

  1. String number = "5269";
  2. // 验证是否由不重复的4位数字组成
  3. boolean result = verifyNumber(number) && !verifyRepeat(number);
  4. // 输出结果：true
  5. System.out.println(result);

GameUtil类中的guessResult()是猜数字游戏最核心的算法，用于计算猜测结果。算法的实现并不复杂，读者结合代码中的注释很容易理解。