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数据结构课程设计（俄罗斯方块）报告word文档

数据结构课程设计

俄罗斯方块

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数据结构课程设计（俄罗斯方块）报告是一个word文档，内容比较详细，后附源代码，VC写的

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用 C++语言编写俄罗斯方块程序

摘要本课程设计主要是对所学的数据结构知识进行整合和运用，编写一个大家比较熟

悉的俄罗斯方块小游戏。在课程设计中，系统开发平台为 Windows 2000，程序设计设计

语言采用 Visual C++，程序运行平台为 Windows 98/2000/XP。在程序设计过程当中，经过

系统的需求分析；系统总框图及每个模块的设计分析；MFC 应用程序架构；框架的扩展；

算法的设计与实现；游戏的内部实现;游戏区域绘图的实现；系统存在的问题及错误处理

等一系列过程，基本完成了程序的预期功能。程序通过调试运行，初步实现了设计目标，

并且经过适当完善后，将可以供大家娱乐。

关键词程序设计；数据结构；算法；C++；俄罗斯方块

1 引言

“数据结构”是计算机程序设计的重要理论技术基础，它不仅是计算机学科的核心

课程，而且已成为其他理工专业的热门选修课

[1]

。而本课程设计主要是对所学的数据结

构知识进行整合和运用，编写一个大家比较熟悉的俄罗斯方块小游戏。在完成课程设计

的同时也供大家娱乐。

1.1 课程设计目的

在程序设计中，可以用两种方法解决问题：一是传统的结构化程序设计方法，二是

更先进的面向对象程序设计方法

[2]

。

在结构化程序设计中关键是如何将问题域中的行为（即操作）抽取出来，作为 C++

程序中的函数。由于多个函数均需要访问某些数据，这些数据常被设计为全局变量。

而在面向对象程序设计中关键是如何将问题域中的实体（即日常所见的概念）抽取

出来，作为 C++程序中的类，而属性与行为作为类的两类要素通常是必不可少的，甚至

还应考虑类必须满足的约束。

在我们对一个具体的问题进行分析时，往往要抽象出一个模型，设计一个算法来实

现所需要达到的功能。

在此程序中，我们主要是综合运用所学过的知识，回顾 VC++编程的同时，熟悉并掌

握数据结构中的算法分析与设计。

1.2 课程设计要求

无可争议，《俄罗斯方块》是有史以来最伟大的游戏之一。它是永恒的娱乐经典，

但它实际上又和那些传统的经典娱乐方式不同，因为它的本质是电子化的，所以它的确

属于现代产物。《俄罗斯方块》举世闻名的游戏性，在该游戏新鲜出炉时就显得非常直

观。某些与坠落的玩具碎片和它们的形状有关的东西，使得哪怕新手也会很自然地企图

把它们排列起来，并加以适当组合，就好似《俄罗斯方块》触动了我们某些内在的感官，

使得哪怕是我们当中最杂乱无章的人也要把事情整理妥当。

在曾经发布过的所有游戏中，《俄罗斯方块》还被认为是仅有的一个能够真正吸引

广泛人群的作品。

为了怀念经典，特此编写这个俄罗斯方块小游戏。通过进行系统的需求分析，系统

总框图及每个模块的设计分析及算法的设计与实现等，编写一个简易的小程序。

2 需求分析

2.1 游戏需求

随机给出不同的形状（长条形、Z 字形、反 Z 形、田字形、7 字形、反 7 形、T 字

型）下落填充给定的区域，若填满一横便消掉，记分，随着分数的增加，级别相应的增

加，在主界面边上有预览区，可以看到下一个要落下的方块的形状，以便玩家进行判断

从而更好的游戏。若在游戏中各形状叠加高度填满了给定区域，为输。

2.2 游戏界面需求

良好的用户界面，有下一个方块显示、分数显示以及关数显示。让方块在一定的区

域内运动和变形,该区域用一种颜色表明,既用一种颜色作为背景,本程序设为黑色。还需用

另一种颜色把黑色围起来,宽度适中，要实现美感，本程序中为灰色。本程序中方块的颜

色为彩色，看起来更加漂亮，颜色和形状一样，都是随机生成的。

2.3 游戏形状(方块)需求

良好的方块形状设计，绘制七种常见的基本图形（长条形、Z 字形、反 Z 形、田字形、

7 字形、反 7 形、T 字型），各个方块要能实现它的变形，可设为顺时针或逆时针变形，

一般为逆时针。游戏随机生成方块图形，并且随机生成方块的颜色。

3 算法分析

俄罗斯方块是一个大家所熟悉的小游戏，虽然是小游戏，但其中也包含不少的算法。

其中包括类似随机方块的生成，方块的下坠，方块的旋转于方块的消行操作等。对具体

的问题应该具体的分析。在这里，主要简要的分析一下程序设计的流程，设计的思路与

方法以及设计中一些核心的函数。具体的算法设计在系统设计一节里会给出。

3.1 程序流程

我们在设计一个程序之前，我们应该明白这个程序是干什么的，要完成什么样的功

能，并且要知道这个程序大体上是怎么运行的。这也就是说我们应该对程序的流程有所

了解，只有明白程序流程才知道应该怎样下手。先把流程弄清楚，在程序设计之时，我

们才能做到胸有成竹。而具体的流程如图 3-1 所示。

图 3-1 程序流程图

到达底部

部

到达底部 ,

游戏结束

到达底部

部

结束

销行操作

生成下一个下坠物

将新生的下坠物代替旧的“下一

个下坠物“

将旧的“下一个下坠物”用作当前

下坠物

销行操作

游戏结束处理

下降一个单位

开始

3.2 程序运行过程中的函数调用

程序通过一步步的函数调用，以来完成程序的具体功能。而函数的调用图如图 3-2 所

示。

图 3-2 函数调用图

3.3 游戏设计分析

由前面的功能描述可知，我先虚拟出俄罗斯方块游戏的类对象，并抽象出核心的数

据属性和操作方法等，然后再作细化，最后将整个虚拟类的外壳脱掉，再移植到视图类

中去，其实现如下：

1.Main()

2.DrawMatrix()

3.GameStart()

4. DrawTetris()

5.DropTetris()

RandomBlock()

RankTetris()DrawNext()

GamePause()

GameOver()

CheckBlock()

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