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2008-10-15 16:40:31
在游戏的编写中,不可避免的出现很多应用数据结构的地方,有些简单的游戏,只是由几个数据结构的组合,所以说,数据结构在游戏编程中扮演着很重要的角色。
本文主要讲述数据结构在游戏中的应用,其中包括对链表、顺序表、栈、队列、二叉树及图的介绍。读者在阅读本文以前,应对数据结构有所了解,并且熟悉C/语言的各种功用。好了,现在我们由链表开始吧!
1、链表
在这一节中,我们将通过一个类似雷电的飞机射击游戏来讲解链表在游戏中的应用。在飞机游戏中,链表主要应用在发弹模块上。首先,飞机的子弹是要频繁的出现,消除,其个数也是难以预料的。链表主要的优点就是可以方便的进行插入,删除操作。我们便将链表这一数据结构引入其中。首先,分析下面的源代码,在其中我们定义了坐标结构和子弹链表。
struct CPOINT
{
int x; // X轴坐标
int y; // Y轴坐标
};
struct BULLET
{
struct BULLE* next; // 指向下一个子弹
CPOINT bulletpos; // 子弹的坐标
int m_ispeed; // 子弹的速度
};
接下来的代码清单是飞机类中关于子弹的定义:
class CMYPLANE
{
public:
void AddBullet(struct BULLET*); // 加入子弹的函数,每隔一定时间加弹
void RefreshBullet(); // 刷新子弹
privated:
struct BULLET *st_llMyBullet; // 声明飞机的子弹链表
};
在void AddBullet(struct BULLET*)中,我们要做的操作只是将一个结点插入链表中,并且每隔一段时间加入,就会产生连续发弹的效果。
这是加弹函数主要的源代码:
void AddBullet(struct BULLET*)
{
struct BULLET *st_llNew,*st_llTemp; // 定义临时链表
st_llNew=_StrucHead; // 链表头(已初始化)
st_llNew->(BULLET st_llMyBullet *)malloc(sizeof(st_llMyBullet)); // 分配内存
st_llTemp= =_NewBullet; // 临时存值
st_llNew->next=st_llTemp->next; st_llTemp->next=st_llNew;
}
函数Void RefreshBullet()中,我们只要将链表历遍一次就行,将子弹的各种数据更新,其中主要的源代码如下:
while(st_llMyBullet->next!=NULL)
{
// 查找
st_llMyBullet->bulletpos.x-=m_ispeed; // 更新子弹数据
………
st_llMyBullet=st_llMyBullet->next; // 查找运算
}
经过上面的分析,在游戏中,链表主要应用在有大规模删除,添加的应用上。不过,它也有相应的缺点,就是查询是顺序查找,比较耗费时间,并且密度较小,对空间的需求较大。
如果通过对游戏数据的一些控制,限定大规模的添加,也就是确定了内存需求的上限,可以应用顺序表来代替链表,在某些情况下,顺序表可以弥补链表时间性能上的损失。当然,应用链表,顺序表还是主要依靠当时的具体情况。那么,现在,进入我们的下一节,游戏中应用最广的数据结构 — 顺序表。
2、顺序表
本节中,我们主要投入到RPG地图的建设中,听起来很吓人,但是在RPG地图系统中(特指砖块地图系统),却主要使用数据结构中最简单的成员 — 顺序表。
我们规定一个最简单的砖块地图系统,视角为俯视90度,并由许多个顺序连接的图块拼成,早期RPG的地图系统大概就是这样。我们这样定义每个图块:[Page]
struct TILE // 定义图块结构
{
int m_iAcesse; // 纪录此图块是否可以通过
…… // 其中有每个图块的图片指针等纪录
};
当m_iAcesse=0,表示此图块不可通过,为1表示能通过。
我们生成如下地图:
TILE TheMapTile[10][5];
并且我们在其中添入此图块是否可以通过,可用循环将数值加入其中,进行地图初始化。
如图表示:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0
2 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0
3 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0
4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
图1
从上图看到这个地图用顺序表表示非常直接,当我们控制人物在其中走动时,把人物将要走到的下一个图块进行判断,看其是否能通过。比如,当人物要走到(1,0)这个图块,我们用如下代码判断这个图块是否能通过:
int IsAcesse(x,y)
{
return TheMapTile[x,y].m_iAcesse; // 返回图块是否通过的值
}
上述只是简单的地图例子,通过顺序表,我们可以表示更复杂的砖块地图,并且,现在流行的整幅地图中也要用到大量的顺序表,在整幅中进行分块。
好了,现在我们进入下一节:
3、栈和队列
栈和队列是两种特殊的线性结构,在游戏当中,一般应用在脚本引擎,操作界面,数据判定当中。在这一节中,主要通过一个简单的脚本引擎函数来介绍栈,队列和栈的用法很相似,便不再举例。
我们在设置脚本文件的时候,通常会规定一些基本语法,这就需要一个解读语法的编译程序。这里列出的是一个语法检查函数,主要功能是检查“()”是否配对。实现思想:我们规定在脚本语句中可以使用“()”嵌套,那么,便有如下的规律,左括号和右括号配对一定是先有左括号,后有右括号,并且,在嵌套使用中,左括号允许单个或连续出现,并与将要出现的有括号配对销解,左括号在等待右括号出现的过程中可以暂时保存起来。当右括号出现后,找不到左括号,则发生不配对现象。从程序实现角度讲,左括号连续出现,则后出现的左括号应与最先到来的右括号配对销解。左括号的这种保存和与右括号的配对销解的过程和栈中后进先出原则是一致的。我们可以将读到的左括号压入设定的栈中,当读到右括号时就和栈中的左括号销解,如果在栈顶弹不出左括号,则表示配对出错,或者,当括号串读完,栈中仍有左括号存在,也表示配对出错。
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