疯狂的UNO

UNO是一种趣味性比较强的游戏, 它基于颜色和数字不断轮流出牌, 并含有各种功能牌(大部分带有惩罚性质), 最终出完或者剩余牌计分最低的赢得比赛.

恶魔牌

类型简介

• 普通牌有红, 黄, 蓝, 绿四种颜色, 每种颜色有

  • 0号牌1张;
  • 1-9号牌2张.

  共计76张.

• 功能牌也有红, 黄, 蓝, 绿四种颜色, 每种颜色有:

  • 阻挡牌(skip)2张;
  • 反转牌(reverse)2张;
  • 罚两张(draw two)2张.

  共计24张.

• 万能牌可以变色, 但分两种:

  • 变色牌(wild)4张;
  • 王牌(wild four)4张.

  共计8张.

数据表示

我们对于任意牌可用一对数据(也即pair类型)来表示:

• 颜色: 可用枚举类型red, yellow, blue, green, blank表示, 注意变色牌blank可适用于任意颜色.

• 面值: 普通牌直接面值就是数字, 后续的数字:

  • 10表示阻挡牌;
  • 11表示反转牌;
  • 12表示罚两张;
  • 13表示变色牌;
  • 14表示王牌.

疯狂游戏

考虑如下的自动游戏模拟, 初始有n位玩家, 每人从混洗之后的牌中分别取出7张牌, 并指定正向为初始游戏方向.

对于当前颜色为C面值为K情况, 下一可以出牌的玩家采用这样的策略:

• 如果当前有K面值(1-12均可)的牌, 按照该玩家取牌的先后次序出一张K面值的牌;
• 如果当前没有K面值的牌, 则从C颜色中按照该玩家取牌的先后次序出一张牌(出完功能牌才能出功能牌).
• 如果颜色和面值都不符合则出万能牌;
• 无牌可出则从牌堆中取出牌.

如果牌堆无牌或一位玩家所有牌出完则结束. 每人手里剩下的牌进行记分, 普通牌按面值计分, 功能牌计20分, 万能牌计50分.

洗牌与发牌

108张牌每次需要进行洗牌, 《面向算法设计的数据结构(C++语言版)》中给出了shuffle程序可对此进行随机洗牌. 这些牌可以存于一个长为108的数组Cards里.

发牌其实是用栈来实现的, 这里可以用数组Cards的当前下标作为栈顶.

队列

每位玩家对各个面值维护一个队列, 不过牌还得按照颜色另外存储一个队列. 由于两个队列的数据不能同步, 我们可以为每张牌加入标记来表示该牌是否已经打出(于是需要修改牌的数据表示让它能包含这个新的数据域), 如果在队列中取到一张已经打出的牌则丢弃后继续从队列取新元素. 而这个只用常数时间, 并不影响整体的模拟程序性能. 另外, 洗牌之后必须将这些标记重置.

实际上这里的面值队列是队列数组QK, 前面面值为数字的设计可以更为方便快速得到面值为i的队列QK[i]之中的数据.

计数和计分

每个人维护一个计数器, 记录手里的牌数. 如果计数器为0则游戏结束. 注意这个计数器要和前面牌的标记关联起来, 只有真正打出牌的时候才能减1.

计分的时候普通牌可以直接记分, 其他牌略作判断即可. 注意这里不需要另起一个计分映射数组, 因为计分策略相对来说比较简单, 只有三种分数策略而已.

不过, 计分方法会影响出牌策略. 显然, 我们要尽可能出掉面值较高的普通牌. 另外, 我们可以根据当前情况出一张对方难以接招的牌. 当然, 这些策略都可以作为提高性问题来思考.

游戏方向

玩家的编号从0到n - 1, 正向是加1反向是减1, 我们可以不去取模, 改用判断会更快一点. 例如在加1时可以先加1如果编号变成n则令其为0即可.

Just Play!

基本思路已经设计完毕, 那就编写程序实现吧!

马里奥版本