使用 Bash 创建记忆力游戏 PAIRS，第二部分
Dave 完成了 PAIRS 记忆力游戏，却意识到它太难解了！
在我的上一篇文章中，我扔掉了我的 PC 卡，并谈到了我是英国殖民时代作家鲁德亚德·吉卜林的粉丝。考虑到这一点，我非常感谢您仍在阅读我的专栏。
我当时在讨论英国间谍在同名书中与孤儿男孩金玩的一种记忆游戏。这个游戏的内容是给金展示一个装有各种形状、大小和颜色的石头的托盘。然后它被隐藏起来，他必须背诵尽可能多的他能回忆起的图案。
纸牌游戏“集中力”显然受到了同一种图案记忆游戏的启发，而且设置起来要容易得多：洗一副牌，将它们面朝下放置在一个网格中，然后翻开成对的牌来找到匹配项。在开始时，这当然只是猜测，但随着游戏的进行，它更多地是关于空间记忆而不是运气。拥有过目不忘记忆力的人总是会赢。
使用字母使事情变得容易，所以我建议使用像这样的行、列、符号约定
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1: [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-]
2: [-] [-] [-] [A] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-]
3: [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [E] [-] [-] [-] [-]
4: [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [-] [Z]
您可以像这样将大写字母表示为 shell 数组
declare -a letters=(A B C D E F G H I J K L M N O P Q R
S T U V W X Y Z)
不幸的是，Bash 不支持多维数组，因此您必须将网格表示为一维数组。不过，这并不太难，因为网格很简单。如果 firstvalue 是第一个数字，而 rest 是索引值的余数，则这是一个索引公式
index=$(( ( ( $firstvalue - 1 ) * 13 ) + $rest ))
上面网格中位置为 3,9 的字母“E”在数组中将显示为 ((3-1)*13)+9 或槽位 35。
打乱这些值来自我的上一篇文章的脚本已经按顺序初始化所有内容，并默认为 2 * 13 个槽位（为了简化调试）。脚本的工作实际上是在洗牌，但事实证明，互联网上流传着一种非常优雅的小型洗牌算法（以一种粗糙的 C 语言展示，仅用于说明目的），可以用于此任务
shuffle {
for (i = n-1; i > 0; i-) {
int j = rand() % (i+1);
swap( array[i], array[j]);
}
}
将其翻译成 shell 脚本并使用更好的变量名，这就是我创建的内容
shuffle ()
{
# shuffle board with $1 * 13 values
totalvalues=$(( $1 * 13 ))
index=$totalvalues
while [ $index -gt 1 ] ; do
randval=$(( ( $RANDOM % $index ) + 1 ))
# swapping value pair
temp=${board[$index]}
board[$index]=${board[$randval]}
board[$randval]=$temp
index=$(( $index - 1 ))
done
}
我没有为值交换设置单独的函数，而是直接将其放入函数本身。它速度更快，而且还可以让您巧妙地避开解引用的麻烦。
以下是初始化网格、打乱网格，然后在屏幕上显示网格时发生的情况（是的，我将“[]”更改为“<>”，使其在视觉上更有趣）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1: <V> <X> <M> <R> <C> <F> <K> <O> <U> <H>
<T> <Q> <L>
2: <A> <G> <B> <N> <J> <Y> <P> <W> <Z> <E>
<D> <I> <S>
当然，26 个网格点正好等于字母表中的字母数量，因此正好有零对。作为游戏来说，这没什么乐趣，但是如果您请求一个四行网格呢？
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1: <G> <J> <A> <K> <P> <L> <B> <O> <I> <X>
<Y> <N> <F>
2: <Y> <C> <Z> <O> <G> <D> <T> <N> <V> <D>
<H> <E> <U>
3: <W> <C> <R> <Q> <M> <B> <E> <K> <F> <I>
<T> <Q> <R>
4: <U> <Z> <P> <H> <S> <W> <L> <J> <M> <X>
<V> <S> <A>
一些对会跳出来，例如“U”值的 2,13 和 4,1，但请记住，游戏将隐藏所有这些，而您的工作是猜测这些对。
啊，突然变得没那么容易了，是吧？
跟踪已猜出的内容既然网格正在被正确地创建和打乱，那么下一步是区分已被正确猜出的点和仍然未知的点。您可以使用并行数组来做到这一点，但为什么要经历麻烦呢？相反，将每个值的第一个字符初始化为破折号，然后在猜出后删除它。
现在，显示函数可以测试一个值，看看它是否是“负”字母。如果是，它将显示“-”而不是实际值。现在，初始网格看起来像这样
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1: <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <->
<-> <-> <->
2: <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <->
<-> <-> <->
3: <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <->
<-> <-> <->
4: <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <->
<-> <-> <->
那么，输入您对给定对位置的猜测呢？我将通过不以网格形式显示值，而是直接显示它们来使事情变得更难。
以行、列的形式输入网格值，然后将其拆分为这些值并将其相乘得到唯一的数组索引。这很复杂，但是如果您将 $slot1 和 $slot2 读取为用户的输入值，则分析循环是这样的
row1=$( echo $slot1 | cut -c1 )
col1=$( echo $slot1 | cut -d, -f2 )
row2=$( echo $slot2 | cut -c1 )
col2=$( echo $slot2 | cut -d, -f2 )
index1=$(( ( $row1 - 1) * 13 + $col1 ))
index2=$(( ( $row2 - 1) * 13 + $col2 ))
val1=${board[$index1]}
val2=${board[$index2]}
这里严重缺乏错误检查，但这是我喜欢在核心算法功能正常后添加的内容。
有了上面的 $val1 和 $val2，测试您是否匹配很容易
if [ $val1 = $val2 ] ; then
echo "You've got a match. Nicely done!"
board[$index1]=${val1:1:1}
board[$index1]=${val2:1:1}
unsolved=$(( $unsolved - 2 ))
else
echo "No match. $row1,$col1 = ${val1:1:1} and \
$row2,$col2 = ${val2:1:1}."
fi
您注意到匹配条件代码中的 $unsolved 了吗？这就是您如何跟踪网格是否已解算的方法。
有了所有这些代码，让我们试一试
Welcome to PAIRS. Your mission is to identify matching letters
in the grid. Good luck. If you give up at any point, just use
q to quit.
Enter a pair of values in row,col format : 1,1 4,1
No match, but 1,1 = P and 4,1 = A.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1: <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <->
<-> <-> <->
2: <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <->
<-> <-> <->
3: <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <->
<-> <-> <->
4: <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <->
<-> <-> <->
Enter a pair of values in row,col format : 2,1 3,1
No match, but 2,1 = Z and 3,1 = B.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1: <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <->
<-> <-> <->
2: <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <->
<-> <-> <->
3: <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <->
<-> <-> <->
4: <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <-> <->
<-> <-> <->
在这一点上，我基本上完成了这个程序，并且我意识到了一些事情。作为游戏来说，这真的很难解。
技巧和修改亲爱的读者，这是一个给您的练习：这里生成 26 个可能的值，字母 A–Z，这至少需要 52 个槽位的网格。这太多了！修改它以使用个位数，然后适当地调整网格尺寸。例如，20 个槽位可以用 4 x 5 的网格来表示。当然，对于一个已揭示值的匹配，19 种可能性比 51 种可能性容易得多。
玩得开心，并从下面或这里获取完整脚本。请告诉我您如何修改它以使其更具娱乐性、趣味性或只是使其更容易！
完整脚本
#!/bin/sh
# PAIR - a simple matching game, implmemented as a linear array
# Usage: PAIR rowcount
# note: rowcount must be even and specifies how many 13-slot
# rows are created
# the default value is 2 rows of 13 values
declare -a board
declare -a letters=(A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z)
rows=4 # default # of 13 slot rows
initialize ()
{
# given number of rows, initialize the board with all blank values
count=1 maxcount=$1
while [ $count -le $maxcount ]
do
addon=$(( 13 * ( $count - 1 ) ))
for slot in {1..13}
do
index=$(( $addon + $slot ))
letter=$(( $index % 26 )) # unshuffled value
board[ $index ]="-${letters[$letter]}" # unguessed start with '-'
done
count=$(( $count + 1 ))
done
}
shuffle ()
{
# given the board[] array with $1 * 13 entries, shuffle the contents
totalvalues=$(( $1 * 13 ))
index=$totalvalues
while [ $index -gt 1 ] ; do
randval=$(( ( $RANDOM % $index ) + 1 ))
# swapping value pair
temp=${board[$index]}
board[$index]=${board[$randval]}
board[$randval]=$temp
index=$(( $index - 1 ))
done
}
showgrid ()
{
# show our grid. This means we need to display $1 x 13 slots with
# labels
# rows is grabbed from the global var 'rows'
count=1
echo " 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13"
while [ $count -le $rows ]
do
/bin/echo -n "$count: "
addon=$(( 13 * ( $count -1 ) ))
for slot in {1..13}
do
index=$(( $slot + $addon ))
value=${board[$index]}
if [ ${value:0:1} != '-' ] ; then # matched!
/bin/echo -n "<${board[$index]}> "
else
/bin/echo -n "<-> " # still unknown
fi
done
echo ""
count=$(( $count + 1 ))
done
}
##################################
if [ $# -gt 0 ] ; then
rows=$1
fi
if [ $(( $rows % 4 )) -ne 0 ] ; then
echo "Ooops! Please only specify a multiple of 4 as the number
of rows (4, 8, 12, etc)"
exit 1
fi
slot1=slot2="X" # start with a non-empty value
unsolved=$(( $rows * 13 ))
maxvalues=$unsolved # parameter testing
echo "Welcome to PAIRS. Your mission is to identify matching letters
in the grid."
echo "Good luck. If you give up at any point, just use q to quit."
echo ""
initialize $rows
shuffle $rows
showgrid
while [ $unsolved -gt 0 ] ; do
echo ""
/bin/echo -n "Enter a pair of values in row,col format : "
read slot1 slot2
if [ "$slot1" = "" -o "$slot2" = "" ] ; then
echo "bye."
exit 1
fi
row1=$( echo $slot1 | cut -c1 )
col1=$( echo $slot1 | cut -d, -f2 )
row2=$( echo $slot2 | cut -c1 )
col2=$( echo $slot2 | cut -d, -f2 )
index1=$(( ( $row1 - 1) * 13 + $col1 ))
index2=$(( ( $row2 - 1) * 13 + $col2 ))
if [ $index1 -lt 0 -o $index1 -gt $maxvalues -o $index2 -lt
↪0 -o $index2 -gt $maxvalues ] ; then
echo "bad input, not a valid value"
exit 1
fi
val1=${board[$index1]}
val2=${board[$index2]}
if [ $val1 = $val2 ] ; then
echo "You've got a match. Nicely done!"
board[$index1]=${val1:1:1}
board[$index1]=${val2:1:1}
unsolved=$(( $unsolved - 2 ))
else
echo "No match, but $row1,$col1 = ${val1:1:1} and $row2,$col2 =
↪${val2:1:1}."
fi
echo ""
showgrid
done
exit 0
Dave Taylor 长期以来一直在 UNIX 和 Linux 系统上编写 shell 脚本。他是 Learning Unix for Mac OS X 和 Wicked Cool Shell Scripts 的作者。您可以在 Twitter 上找到他，用户名是 @DaveTaylor，您也可以通过他的技术问答网站联系他：Ask Dave Taylor。
