iOS Apprentice中文版-从0开始学iOS开发-第六课

计算玩家的分数

现在你已经实现了生成一个随机数作为目标，以及读取滑条的值，现在你应该来计算玩家的得分了。

玩家将滑条的位置拖到离目标值越近的位置，就应该得越高的分，越偏离目标则的分应越低。

计算每一回合的分值，你需要观察滑条的值与目标值之间的差值（也就是它们在数轴上的距离）相差多少。

计算滑条位置和目标值的差

一个简单的方法是对滑条的值和目标值进行相减的运算。

不幸的是，这样可能会得到一个负值当滑条位置的值小于目标值时。

你需要一些方法将这些可能出现的负值转换为正值，或者直接将负值加到用户的总分里去，介于后者会导致玩家秒删app，所以我们还是来完成这个转换吧。

只是用滑条的值（currentValue）减去目标值（targetValue）的话，是解决不了这个问题的，因为targetValue总是有比currentValue大的时候。

嗯～看来我们遇到点麻烦了

练习：如果我要求你解决这个问题，仅仅是用语言描述不需要写代码，你会提出什么样的方案呢？不要担心电脑能不能听懂你说的话，就用口语描述吧，你现在是说给我听。

如果是我的话，我会这样做：
1、如果滑条的值大于目标值，这时就用滑条的值减去目标值。
2、如果滑条的值小于目标值，这时就用目标值减去滑条的值。
3、如果两者相等，那么差值就为0。

这样做就不会有负数了，因为被减数总是大于等于减数。

来算一算：

如果滑条位置的值是60并且目标值是40，那么60-40=20.

如果滑条位置的值是10并且目标值是30，那么30-10同样等于20.

算法：

刚才你想出的这种东西就叫做算法，算法就是关于一种解决一系列计算问题的机械步骤的术语。虽然我们刚才的算法极其简单，但是这是属于你在这方面踏出的第一步。

目前世界上有许多著名的算法，比如快速排序（quicksort）用于将一些列内容进行排序，还有二进制搜索（binary search）用于将搜索这种已经排序好的列表。你可以在自己的程序中直接使用这些其他人已经发明好的算法，以便节省大量自己的脑细胞。

然而，在我们这个游戏app中恐怕你得自己想出一些算法了。其中既有像刚才那样简单的，也有相当困难使你绝望的。不过不用担心，这正是编程的乐趣所在。

计算机的学术领域主要就是学习算法并且简化它们。

你可以用自己的口语描述任何算法，它们仅仅是你执行某些运算的一系列步骤。就像你用手在纸上计算什么是一样的，就像上面我们算60-40一样。但是有些复杂的算法用手永远也算不完，所以某些情况下你需要把它们写成代码，让计算机去算。

我的建议是：如果你不知道如何让你的程序去计算，你可以先拿一张纸，在纸上写出计算的步骤，口语化的写就可以，先把电脑放在一边不要管。然后想一想这些步骤，用手算的话应该怎么去做？

一旦你适应了这种思路，那么你在程序中为自己写一个算法就是小菜一碟了。

你可以能会有多种方法解决我们刚才的问题，我在这里会给你展示两种，但是这次让我们用代码来表示它们：

var difference: Int
if currentValue > targetValue {
difference = currentValue - targetValue
} else if targetValue > currentValue {
difference  = targetValue - currentValue
} else {
difference  = 0
}

"if"结构是一个新出现的东西。它允许你的代码做出选择，其意思和英语中的if基本相同。大体上讲，它的模式如下：

if something is true {
then do this
} else if something else is true {
then do that instead
} else {
do something when neither of above are true
}

if关键字后面跟的就是所谓的逻辑条件。如果这个条件被判断为真，例如currentValue大于targetValue，那么在两个花括号之间的代码就会被执行。

然而，如果这个条件不是真的，那么电脑就会去看else if的条件是不是为真。也许这里会有多个else if，那么电脑就会从上到下的逐一的去判断每个else if的条件，直到遇到一个条件为真的为止。

如果所有的条件都是假的，那么最后一个else括号中的代码会被执行。

在这个简单的算法中，你首次创建了一个名为difference的局部变量用于存储计算结果。这个值只能是正整数或者0，所以它应该是Int（整数）型的：

var difference: Int

然后你对currentValue和targetValue进行减法运算。首先你决定currentValue大于targetValue的情况：

if currentValue > targetValue {

‘>’这个左开口的三角表示大于操作符。如果currentValue变量中的值确实大于targetVlaue变量中的值，那么currentValue > targetValue这个条件就被判定为真，那么下面这行代码就会被执行：

difference = currentValue - targetValue

这里你用较大的currentValue减去较小的targetValue并且把差值存储到变量difference中。

注意一下我是如何选择变量名称的，尽量选择那些能够清晰描述这个变量作用的词语。你经常会见到以下这种代码：

a = b - c

这看上去完全不知道它的意图，除了能看出是在做减法以外。从变量a、b、c的名称上得不到任何线索表明它们的作用。

回到我们的Swift语句。如果currentValue小于或等于targetValue，那么上面的条件就为假了并且程序会跳过条件后面花括号内的代码，进入到下一个条件判断：

} else if targetValue > currentValue {

这里发生的事情和之前一样，除了targetValue和currentValue的位置调换了。只有当targetValue的值大于currentValue的值时，电脑才执行后面花括号内的代码：

difference = targetValue - currentValue

这一次你用targetValue减去currentValue并且将结果存储到difference变量中。

到现在为止只剩一种情况你没有处理了，就是targetValue和currentValue相等的时候。当玩家正好将滑条拖到等于目标值当位置的时候，就会出现这种情况，完美的得分。在这种情况下difference的值为0。

} else {
difference = 0
}

此时，这两个数谁也不比谁大，谁也不比谁小，只给你留个一个选择，它们一定相等。

让我们把这个算法放到动作里去。在showAlert（）的顶部添加如下代码：

@IBAction func showAlert() {
        var difference: Int
        if currentValue > targetValue {
            difference = currentValue - targetValue
        } else if targetValue > currentValue {
            difference = targetValue - currentValue
        } else {
            difference = 0
        }
        
        let message = "The value of the slider is: \(currentValue)" + "\nThe traget value is: \(targetValue)" + "\nThe difference is:\(difference)"
        . . .
    }

为了观察这个算法的效果，你将difference的值显示在提醒窗口的消息里。

运行app并且观察一下：

提醒窗口显示difference的值

另一种计算difference的方法

我之前提到过，这里有其他的方法计算currentValue和targetValue的差值，并且保证其结果为正数。刚才的算法虽然工作的不错，但是它有好几行代码。我想我们应该用一些简单的方法，减少几行代码。

新的算法思路如下：

1、用滑条的值减去目标值（currentValue - targetValue）

2、如果结果是负数，那么就让它乘以-1，这样把它变成正数。

你不在费劲避免出现负数了，只是当电脑计算出负数的时候，你就将它转换为正数。

练习：自己改造一下代码实现这个目的。线索：刚才我们的思路中包含了“如果”和“那么”这两个词，这是一个相当不错的指示，你应该在代码里使用if语句。

你应该会得到类似下面的语句：

var difference = currentValue - targetValue
if difference < 0 {
difference = difference * -1
}

这就是将新的算法简洁了当的翻译为代码的结果。

首先你对这两个数进行相减，然后将结果存储到difference变量里。当difference小于0时，乘以-1，将它转换为正数。

注意一下，你在一行代码里完成了创建difference变量并且将一个结算结果分配给它。完全不需要把它们写成两行，比如：

var difference: Int
difference = currentValue - targetValue

并且在一行版本里，你也并没有告诉编译器difference是Int（整数）类型的数据。因为currentValue和targetValue都是Int型的，所以我们聪明的Swift可以自动判断currentValue-targetValue也是Int型的，那么difference当然也是Int型的。

这个特点被称作‘类型推断’，这只是Swift众多优点中的一点。

当你有了计算结果以后，你使用了一个if语句判断difference是否是负数（小于0）。如果是，则将这个结果乘以-1，从而得到一个正数。让我们回到difference变量。

当你写到：

difference = difference * -1

这时电脑先将difference的值乘以-1，然后再将这个计算结果放回到difference里。所以我们看到的效果就是，通过这一运算，difference中的负值被一个正数覆盖掉了。

这是一种常见的运算，你可以将它简写为：

difference *= -1
*=操作符结合了*和=两个独立的操作符，他们的计算结果是一样的

其实你也可以写成下面这个样子：

var difference = currentValue - targetValue
if difference < 0 {
difference = -difference
}

用负号操作符代替乘以-1，也可以保证difference绝对是一个正数，因为负负得正（如果你不相信的话，可以去问问数学专家）。

试一试我们新的算法。将showAlert（）改成下面这个样子：

@IBAction func showAlert() {
        var difference = currentValue - targetValue
        if difference < 0 {
            difference = difference * -1
        }
      . . .
    }

保存并运行一下这个新的版本，它的表现应该和之前的没有差别。电脑的计算结果并未改变，只是你的算法稍有不同。

最后我们在推荐一个算法，使用一个函数来完成这个功能。

你之前已经见过几次函数了：当你生成一个随机数时用到的arc4random_uniform()以及用来给滑条的值取整的lroundf()。

为了确保计算结果为正数，你可以使用abs()这个函数。

如果你在学校里学过数学，那么也许你依稀记得一个术语叫做‘绝对值’，就是一个不需要关心它正负号的数值。

这正是你所需要的，并且标准函数库里给你提供了一个现成的函数，使用它你就可以将最终的解决方案缩减到一行代码里。

let difference = abs(targetValue - currentValue)

你用谁减去谁已经不在重要了。如果结果为负值，那么abs（）函数会将其转换为正数。这是需要记住的一个便利的函数，你会经常用到它。

改一下showAlert（），并且运行app试试效果：

@IBAction func showAlert() {
        let difference = abs(targetValue - currentValue)
        
        let message = . . .
    }

已经改的简单的不能再简单了。

练习：我们还改了其他一些小地方，你注意到了吗？

答案：你用let difference代替了var difference。

变量（variables）和常量（constants）是有区别的，和变量不同，常量的值不可以发生变化（看名字就知道了，constants）。

在常量这种盒子里，你只能放一次东西进去，并且不能在之后用其他东西去替换它。

变量用关键字var定义，常量用关键字let定义。现在difference已经是一个常量了，不再是变量。

在之前几个版本的算法里，difference的值可能会发生改变。如果为负值的话，你就要将它转换为正值。这就需要difference必须是一个变量，因为只有变量才能被分配新的值替代旧的值。

现在你在一行代码内计算了全部所需内容，difference在得到一个值以后再也不会发生变化，所以此时最好将它定义为一个常量。（这样可以使你的意图更加清晰，并且使Swift的编译器更好的理解你的代码）

出于同样原因，message，alert以及action都是常量（并且始终独立存在）。现在你知道为什么声明这些对象时用的都是let关键字了，因为一旦它们被赋了一个值，就再也不需要改变了。

常量在Swift中使用非常频繁。你经常只需要暂时的保存一个值，如果在此期间这个值不需要发生变化，那么它虽好被声明为常量而不是变量。

如何计算玩家的得分？

现在你已经知道了滑条位置和目标值的差值，这样计算玩家的分数就简单多了。

将showAlert（）修改为下面这样：

@IBAction func showAlert() {
        let difference = abs(targetValue - currentValue)
        let points = 100 - difference
        
        let message = "Your scored \(points) points"
        . . . 
    }

你可以得到的最高分数为100，如果你正好将滑条拖到和目标值一样的位置时，此时difference为0。而里目标值越远则得分越低。

运行app试试看你能得多少分？

提醒窗口展示玩家当前回合的得分

练习：因为滑条的最大值为100，最小值为1，最大差值为100 - 1 = 99。这意味着你能得到的最低分为1分。试着解释下这是为什么（这需要点数学常识）。

累计玩家的总分

在这个游戏里，你需要在屏幕上展示玩家得到的总分。在每一回合结束后，这个app应该添加最后一次得分到总分里并且之后更新得分的标签（score label）。

在ViewController.swift中添加一个新的实例变量score：

class ViewController: UIViewController {
    
    @IBOutlet weak var slider: UISlider!
    @IBOutlet weak var targetLabel: UILabel!
    
    var currentValue: Int = 50
    var targetValue: Int = 0
    var score = 0 //添加这一行

这是怎么回事？和之前的两个变量不一样，你没有指定score的类型为Int。

如果你没有指定数据类型，Swift就会使用类型推断来定位它的数据类型。因为0是一个整数，Swift就会推定score应该是Int类型的数据，并且自动将score设置为Int（整数）型。

实际上，你也不需要指定前两个变量的数据类型：

var currentValue = 50
var targetValue = 0

按照上图改一下这两行代码。

感谢类型推断，你仅需要在变量没有初始值的时候指出变量的数据类型。但是大多数时候，你可以安全的让Swift自己去猜变量的类型。

我觉得Swift的类型推断功能相当亲民！它可以明显的减少你的打字工作。

现在来修改showAlert（），让它可以记录总分：

@IBAction func showAlert() {
        let difference = abs(targetValue - currentValue)
        let points = 100 - difference
        score += points  //添加这一行
        
        let message = "Your scored \(points) points"

这里没有啥新东西，你只是添加了这样一行：

score += points

其作用是将玩家每一回的的得分加到总分里去，你也可以写成下面这个样子：

score = score + points

个人而言，我喜欢+=这个版本，但是后一种版本也没问题。它们完成的工作是一样的。

将总分显示在屏幕上

你要做的事情和你在target label上做的一模一样：链接score label到outlet并且将score的值放到这个label的文本中。

练习：看看在没有我的帮助下你自己能不能完成这个工作。你以前已经对target label操作过一次了，所以你应该能够在score label标签上重复一遍这个步骤。

以下步骤都应该是你熟悉的，首先在ViewController.swift中添加这么一行：

@IBOutlet weak var scoreLabel: UILabel!

然后你打开storyboard并且将这个标签链接到这个新的scoreLabel outlet（就是写着999999的那个标签）。

不确定如何连接到outlet？这里有好几种方法用于连接用户接口对象（user interfae objects）到view controller的outlet。

注意：下面的1，2，3不是步骤，而是三种方法。

1、按住ctrl点击标签（999999的那个）然后会弹出一个菜单。然后在弹出菜单上拖拽New referencing Outlet到View Controller，然后在弹出的小菜单上选择score label（我们对slider就是这样做的）。

2、打开链接检查器标签。然后拖拽New referencing Outlet到View Controller，然后在弹出的小菜单上选择score label（我们对target label就是这样做的）。

3、按住ctrl从View Controller（黄色图标的那个）往标签上拖（我们这次试试这种新方法）；注意：直接在标签上按住ctrl拖拽到view controller是没有用的，不要弄反了。

看到了吗，我们有多种方法用于连接outlet。

现在scoreLabel的outlet已经有了，非常棒，你可以往这个标签的文本里写值了现在。我们应该把相关的代码写在什么地方呢？当然是updateLabels()里面了。

回到ViewController.swift,将updateLabels()改为下面这个样子：

func updateLabels() {
        targetLabel.text = String(targetValue)
        scoreLabel.text = String(score)
    }

这里没有任何新东西，你将score，一个Int型的值转换为String型的，然后将它存储到这个标签的文本中。

运行app并且确认无论何时你点击Hit Me时每一回合的分数都会加到总分中。

score标签记录了玩家的总分

关于回合：

说到回合，当玩家开始新的一个回合的时候，你也需要将回合数进行累加。

练习：跟踪目前回合数的值（起始为1），并且每一新回合开始时，对它进行+1，并且将这个数显示到屏幕上对应的标签里。也许我应该在这里多讲一些，再带带你，但是假如你已经理解并吸收了之前的内容的话，你已经有了足够多手段来实现这个目的，祝你好运！

如果你已经想到这里要用一个新的实例变量，那么你已经接近成功了。你应该在源代码中添加下面这一行：

var round = 0

如果你想把数据类型的名称也加进去，也是可以的，虽然并没有必要这样做：

var round: Int = 0

再来一个outlet给这个标签：

@IBOutlet weak var roundLabel: UILabel!

和之前一样，你需要连接这个标签到Interface Builder的outlet。

⚠️：不要忘记这些连接
忘记这些连接是新手常犯的一个错误，特别是对现在的你而言。
我常常在为一个button写好outlet以及处理用户点击后的代码以后，在测试app时发现写好的代码都没有生效，然后我不得不花时间去努力的检查问题，最终发现是我忘记了连接这些buttom到outlet或者action method（动作方法）。

最终，updateLabels()应该是这样的：

func updateLabels() {
        roundLabel.text = String(round)
        targetLabel.text = String(targetValue)
        scoreLabel.text = String(score)
    }

同时你能指出应该在哪里对round变量进行累加了吗？

要我说的话，startNewRound()就是个理想的地方。毕竟无论何时，玩家开始新一回合的时候，你都要调用它。所以我们应该在这里对round变量进行累加。

将startNewRound()改成下面这个样子：

func startNewRound() {
        round += 1 \\添加这一行
        targetValue = 1 + Int(arc4random_uniform(100))
        currentValue = 50
        slider.value = Float(currentValue)
    }

注意一下，你在定义round变量的时候，它的默认值为0。因此，当app启动时，它的值初始化为0。当你第一次调用startNewRound()时（在viewDidLoad()中），它被加1，这样你在屏幕上就看到第一回合的round值是1了。

运行app试一试，无论何时你点击Hit Me按钮后，round的值都会被加1，并且显示在屏幕上。

round标签显示当前的回合数

你可以在04-Rounds and Score中找到源代码，如果你做出来的效果不是这样，你可以对照我的代码看看你漏掉了什么。附件请支持正版^_

希望我们的文章对你的求学之路提供了切实的帮助，由于我是个人翻译，所以进度无法太快，但是我可以保证每周至少更新一节课，同时也希望大家能心疼我一下，点击一下下方的打赏^_，读者的认可，就是我最大的动力。