Тетрис на C# в 100 строк

UPD. Ссылка на github.
Недавно мне в голову пришла идея — написать простенькую игру в минимальное количество строк. Мой выбор пал на тетрис. В этой статье я опишу свой код.

Для начала стоит отметить, что в свою реализацию я включил только базовые возможности:

  • движение фигурок влево/вправо;
  • падение фигурок;
  • поворот фигурок;
  • удаление заполненных фигурок;
  • окончание игры.

Итак, сперва добавим на форму PictureBox и создадим таймер.

Также для игры понадобятся:

        public const int width = 15, height = 25, k = 15; // Размеры поля и размер клетки в пикселях
        public int[,] shape = new int[2, 4]; // Массив для хранения падающей фигурки (для каждого блока 2 координаты [0, i] и [1, i]
        public int[,] field = new int[width, height]; // Массив для хранения поля
        public Bitmap bitfield = new Bitmap(k * (width + 1) + 1, k * (height + 3) + 1);
        public Graphics gr; // Для рисования поля на PictureBox

Заполним поле по краям:

            for (int i = 0; i < width; i++)
                field[i, height - 1] = 1;
            for (int i = 0; i < height; i++) {
                field[0, i] = 1;
                field[width - 1, i] = 1;
            }

Заполним фигуру:

       public void SetShape(){
            Random x = new Random(DateTime.Now.Millisecond);
            switch (x.Next(7)){ // Рандомно выбираем 1 из 7 возможных фигурок
                case 0: shape = new int[,] { { 2, 3, 4, 5 }, { 8, 8, 8, 8 } }; break; 
                case 1: shape = new int[,] { { 2, 3, 2, 3 }, { 8, 8, 9, 9 } }; break;
                case 2: shape = new int[,] { { 2, 3, 4, 4 }, { 8, 8, 8, 9 } }; break;
                case 3: shape = new int[,] { { 2, 3, 4, 4 }, { 8, 8, 8, 7 } }; break;
                case 4: shape = new int[,] { { 3, 3, 4, 4 }, { 7, 8, 8, 9 } }; break;
                case 5: shape = new int[,] { { 3, 3, 4, 4 }, { 9, 8, 8, 7 } }; break;
                case 6: shape = new int[,] { { 3, 4, 4, 4 }, { 8, 7, 8, 9 } }; break;
            }
        }

Процедура, которая рисует «стакан» в PictureBox:

public void FillField(){
            gr.Clear(Color.Black); //Очистим поле
            for (int i = 0; i < width; i++)
                for (int j = 0; j < height; j++)
                    if (field[i, j] == 1){ // Если клетка поля существует
                        gr.FillRectangle(Brushes.Green, i * k, j * k, k, k); // Рисуем в этом месте квадратик
                        gr.DrawRectangle(Pens.Black, i * k, j * k, k, k);
            }
            for (int i = 0; i < 4; i++){ // Рисуем падающую фигуру
                gr.FillRectangle(Brushes.Red, shape[1, i] * k, shape[0, i] * k, k, k);
                gr.DrawRectangle(Pens.Black, shape[1, i] * k, shape[0, i] * k, k, k);
            }
            FieldPictureBox.Image = bitfield;
        }

Фигурки я сначала двигаю, а потом проверяю, возможен такой вариант или нет. Если в каком-то месте находится ошибка (фигура вышла за пределы поля или наложилась на уже лежащую в поле фигуру), фигурка возвращается на своё прежнее место. Для этого я написал функцию, которая возвращает true, если на поле нашлась ошибка или false, если ошибки нет:

       public bool FindMistake(){
            for (int i = 0; i < 4; i++)
                if (shape[1, i] >= width || shape[0, i] >= height || 
                    shape[1, i] <= 0 || shape[0, i] <= 0 || 
                    field[shape[1, i], shape[0, i]] == 1)
                        return true; 
            return false;
        }

Теперь приступим к передвижению фигурки. Создадим в конструкторе событие KeyDown.

Движение влево:

      switch (e.KeyCode){
            case Keys.A:
                for (int i = 0; i < 4; i++) 
                    shape[1, i]--; // Сначала сдвигаем координаты всех кусочков фигуры на 1 влево по оси OX 
                if (FindMistake()) // Если после этого нашлась ошибка
                    for (int i = 0; i < 4; i++) 
                            shape[1, i]++; // Возвращаем фигурку обратно на 1 вправо
                break;
            ...
           }

Аналогично движение вправо:

 case Keys.D:
     for (int i = 0; i < 4; i++) 
          shape[1, i]++;
     if (FindMistake())
          for (int i = 0; i < 4; i++)
               shape[1, i]--;
break;

Переворот фигурки устроен немного сложнее:

case Keys.W:               
                var shapeT = new int[2, 4]; 
                Array.Copy(shape, shapeT, shape.Length); // Создадим копию фигурки, чтобы в случае, когда после переворота на поле найдется ошибка, не переворачивать её обратно, а просто восстановить копию
                int maxx = 0, maxy = 0; 
                for (int i = 0; i < 4; i++){
                    if (shape[0, i] > maxy)
                            maxy = shape[0, i]; 
                    if (shape[1, i] > maxx)
                            maxx = shape[1, i];
                } // Найдем максимальные координаты значения фигуры по X и по Y
                for (int i = 0; i < 4; i++) { 
                    int temp = shape[0, i];
                    shape[0, i] = maxy - (maxx - shape[1, i]) - 1;
                    shape[1, i] = maxx - (3 - (maxy - temp)) + 1;
                } // Перевернем фигуру. Эти формулы я обнаружил после тщательного изучения нарисованного квадратика с фигурой до и после переворота.
                if (FindMistake())
                        Array.Copy(shapeT, shape, shape.Length);                
                break;

Теперь осталось только добавить падение фигурок и убирание строк. Все это будет происходить по событию TimerTick:

private void TickTimer_Tick(object sender, System.EventArgs e){
            if (field[8, 3] == 1)
                Environment.Exit(0); // Если клетка поля, на которой появляются фигурки заполнены, завершить программу.
            for (int i = 0; i < 4; i++) 
                shape[0, i]++; // Сместить фигурку вниз
            if (FindMistake()){
                for (int i = 0; i < 4; i++)
                    field[shape[1, i], --shape[0, i]]++;                 
                SetShape();
            } // Если нашлась ошибка, перенести фигурку на 1 клетку вверх, сохранить её в массив field и создать новую фигурку
            for (int i = height - 2; i > 2; i--){
                var cross = (from t in Enumerable.Range(0, field.GetLength(0)).Select(j => field[j, i]).ToArray() where t == 1 select t).Count(); // Количество заполненных полей в ряду
                if (cross == width)
                    for (int k = i; k > 1; k--)
                        for (int l = 1; l < width - 1; l++)
                            field[l, k] = field[l, k - 1];
            } // Проверка на заполненность рядом, если нашлись ряды, в которых все клетки заполнены, сместить все ряды, которые находятся выше убранной линии, на 1 вниз

            FillField(); // Перерисовать поле
        }

Ну и наконец, при создании формы надо вызвать:

   SetShape();

Итоговый код:

using System;
using System.Linq;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;
namespace LittleTetris{
    public partial class Form1 : Form{
        public const int width = 15, height = 25, k = 15;
        public int[,] shape = new int[2, 4];
        public int[,] field = new int[width, height];
        public Bitmap bitfield = new Bitmap(k * (width + 1) + 1, k * (height + 3) + 1);
        public Graphics gr;
        public Form1(){
            InitializeComponent();
            gr = Graphics.FromImage(bitfield);
            for (int i = 0; i < width; i++)
                field[i, height - 1] = 1;
            for (int i = 0; i < height; i++) {
                field[0, i] = 1;
                field[width - 1, i] = 1;
            }
            SetShape();
        }
        public void FillField(){
            gr.Clear(Color.Black);
            for (int i = 0; i < width; i++)
                for (int j = 0; j < height; j++)
                    if (field[i, j] == 1){
                        gr.FillRectangle(Brushes.Green, i * k, j * k, k, k);
                        gr.DrawRectangle(Pens.Black, i * k, j * k, k, k);
                    }
            for (int i = 0; i < 4; i++){
                gr.FillRectangle(Brushes.Red, shape[1, i] * k, shape[0, i] * k, k, k);
                gr.DrawRectangle(Pens.Black, shape[1, i] * k, shape[0, i] * k, k, k);
            }
            FieldPictureBox.Image = bitfield;
        }
        private void TickTimer_Tick(object sender, System.EventArgs e){
            if (field[8, 3] == 1)
                Environment.Exit(0);
            for (int i = 0; i < 4; i++) 
                shape[0, i]++;
            for (int i = height - 2; i > 2; i--){
                var cross = (from t in Enumerable.Range(0, field.GetLength(0)).Select(j => field[j, i]).ToArray() where t == 1 select t).Count();
                if (cross == width)
                    for (int k = i; k > 1; k--)
                        for (int l = 1; l < width - 1; l++)
                            field[l, k] = field[l, k - 1];}
            if (FindMistake()){
                for (int i = 0; i < 4; i++)
                    field[shape[1, i], --shape[0, i]]++;                 
                SetShape();}
            FillField();
        }
        private void Form1_KeyDown(object sender, KeyEventArgs e){
           switch (e.KeyCode){
            case Keys.A:
                for (int i = 0; i < 4; i++)
                    shape[1, i]--;
                if (FindMistake())
                    for (int i = 0; i < 4; i++)
                            shape[1, i]++;
                break;
            case Keys.D:
                for (int i = 0; i < 4; i++)
                        shape[1, i]++;
                if (FindMistake())
                        for (int i = 0; i < 4; i++)
                            shape[1, i]--;
                break; 
            case Keys.W:               
                var shapeT = new int[2, 4];
                Array.Copy(shape, shapeT, shape.Length);
                int maxx = 0, maxy = 0; 
                for (int i = 0; i < 4; i++){
                    if (shape[0, i] > maxy)
                            maxy = shape[0, i]; 
                    if (shape[1, i] > maxx)
                            maxx = shape[1, i];
                }
                for (int i = 0; i < 4; i++) { 
                    int temp = shape[0, i];
                    shape[0, i] = maxy - (maxx - shape[1, i]) - 1;
                    shape[1, i] = maxx - (3 - (maxy - temp)) + 1;
                }
                if (FindMistake())
                    Array.Copy(shapeT, shape, shape.Length);
                break;      
           }
        }
        public void SetShape(){
            Random x = new Random(DateTime.Now.Millisecond);
            switch (x.Next(7)){
                case 0: shape = new int[,] { { 2, 3, 4, 5 }, { 8, 8, 8, 8 } }; break;
                case 1: shape = new int[,] { { 2, 3, 2, 3 }, { 8, 8, 9, 9 } }; break;
                case 2: shape = new int[,] { { 2, 3, 4, 4 }, { 8, 8, 8, 9 } }; break;
                case 3: shape = new int[,] { { 2, 3, 4, 4 }, { 8, 8, 8, 7 } }; break;
                case 4: shape = new int[,] { { 3, 3, 4, 4 }, { 7, 8, 8, 9 } }; break;
                case 5: shape = new int[,] { { 3, 3, 4, 4 }, { 9, 8, 8, 7 } }; break;
                case 6: shape = new int[,] { { 3, 4, 4, 4 }, { 8, 7, 8, 9 } }; break;
            }
        }
        public bool FindMistake(){
            for (int i = 0; i < 4; i++)
                if (shape[1, i] >= width || shape[0, i] >= height || 
                    shape[1, i] <= 0 || shape[0, i] <= 0 || 
                    field[shape[1, i], shape[0, i]] == 1)
                        return true; 
            return false;
        }
    }
}

В итоге, если не считать строк с закрывающейся скобкой и расписанного условия в FindMistake, получается 95 строк.

Вот скриншот работающей программы:

image
Поделиться публикацией

Похожие публикации

Комментарии 36

    –18

    В 2018 году такие статьи не могут вызвать большой интерес для широкой аудитории.
    Неужели кто-то еще использует WinForms?

      +20

      Их и в 2038 будут использовать, технология в освоении проста аки грабли и со своими задачами прекрасно справляется.

        0
        Плюс теперь он стал opensource, так что умрёт ещё не скоро
        +5
        Я использую и думаю не только я, для enterprise систем самое то.
        В WinForms максимум функционала на единицу площади экрана и привычный для пользователей графический интерфейс.
        0
        помнится, я на спор писал тетрис за час… найду ли… Нашел. Даже два.(фигуры). А на самом деле их было не меньше 5.
          –1
          И что не так с моими тетрисами? Первый я писал на первом курсе, второй как пример для моего 3д движка.
          0
          Можно сократить:

          case Keys.A: 
              for (int i = 0; i < 4; i++)
                  shape[1, i]--;
              if (FindMistake())
                  for (int i = 0; i < 4; i++)
                      shape[1, i]++;
          break;
          case Keys.D:
              for (int i = 0; i < 4; i++)
                  shape[1, i]++;
              if (FindMistake())
                  for (int i = 0; i < 4; i++)
              shape[1, i]--;
          break; 


          до

          case Keys.A: Keys.D: 
              for (int i = 0; i < 4; i++)
                  shape[1, i] = e.KeyCode == Keys.A ? shape[1, i]-1 : shape[1, i]+1;
              if (FindMistake())
                  for (int i = 0; i < 4; i++)
                      shape[1, i] = e.KeyCode == Keys.A ? shape[1, i]+1 : shape[1, i]-1;
          break;


          Upd1. Пофиксил синтакс.
            0

            Как насчет


            ...
            shape[1, i] += e.KeyCode == Keys.A ? -1 : 1;
            ...
              0
              Так короче, грац! Увы, на количество строк не влияет.
                0
                Короче — лучше. количество строк не главное. давайте по-честному, считать символы. а то можно так все в одну строку записать )
                  0
                  «Все-в-одну-строку» — слишком тривиально, чтоб об этом дискутировать. «До этого любой ламер додумается». Уменьшение же «честных» строк кода уже может привести к чему-то интересному

                  Кстати, вопрос знатокам: можно ли написать отображение, переводящее индекс фигуры в фигуру (0 -> { 2, 3, 4, 5 }, { 8, 8, 8, 8 } )? С таким отображением получится выкинуть еще 8 строк.
                +1
                а почему не сделать по-нормальному — функцию bool move(dx, dy)? она же еще в куче мест пригодится, например, движение вниз, движение обратно итд.
                0
                Спасибо за предложенное сокращение! На самом деле, это далеко не единственный вариант уменьшения кода. Можно убрать еще пару десятков строк. Но это, в основном, благодаря использованию LINQ. Например, заполненные строки в поле можно найти вообще в один запрос:
                (from i in Enumerable.Range(0, field.GetLength(1)) where (Enumerable.Range(0, field.GetLength(0)).Select(j => field[j, i]).Sum() >= width - 1) select i).ToArray().Take(1) 
                
                  0
                  Можно, но зачем?
                    0
                    Кстати, не стоит забывать про строки связанные с дизайнером формы.

                    ...

                    public Graphics gr;
                    private PictureBox FieldPictureBox { get; }
                    private Timer TickTimer { get; }
                    [STAThread]
                    public static void Main() {
                    var frm = new Form1();
                    frm.ShowDialog();
                    }

                    private Form1() {
                    KeyDown += Form1_KeyDown;
                    FieldPictureBox = new PictureBox {Dock = DockStyle.Fill, Parent = this};
                    TickTimer = new Timer {Interval = 1000, Enabled = true};
                    TickTimer.Tick += TickTimer_Tick;

                    ...

                  +1
                  Всё замечательно, фигуры падают, тетрис тетрисится. ЧТО ДАЛЬШЕ? К чему вся эта статья, а особенно замечание «в 100 строк»? Неужели где-то есть программисты, которые гордятся самым коротким кодом, будто они каждый символ выжигают у себя на коже??
                  Статья и не обучающая, и не познавательная… тупо пришёл мальчик «я написал тетрис». Ну… как бы молодец, иди домой! :) Что вы хотите от читателей-то?
                    +3
                    Показать всю ущербность C# по сравнению с JS где все угодно вмещается в 30 строк?
                      0
                      Ущербность языка здесь абсолютно не причем. Всё дело в реализации. Как пример, в коде на JS все состояния фигурок хранятся в одной строке. Я же счёл, что это нанесёт непоправимый вред читаемости кода и честно крутил фигурки)
                        +2
                        Друг, это местный фольклор. Пару лет назад на хабре была серия «Х в 30 строк на JS». «Победителем» вышел товарищ, ужавший игру в 0 строк.
                        0
                        Хрен редьки не слаще.
                        +4
                        В каком-то смысле, чем короче код — тем лучше. Меньше лишнего, меньше ошибок, проще читать, быстрее править.
                          +1
                          А можно мне понять ход мыслей минсующих? Я вот давно уже программирую, но может чего не знаю?
                            0
                            Ну про печально известную «программу из одной строки» вы наверняка слышали. Можно её назвать читаемой?
                            Начиная с определенного момента, приемы, направленные на сокращение длины кода, начинают ухудшать читаемость.
                            А еще не забываем про закон Парето применительно к программированию — «80% кода занимает обработка ошибок». Поэтому короткий код может означать «надеемся, что все получится».

                            P.S.: не минусовал.
                              0
                              Ну я не в ответе за тот, код, который написан в одну строчку. Я говорил «код короче», а не меньше строчек. Понято, что код можно сокращать сколь угодно, абстрагируя логику все сильнее и сильнее. Вот, скажем, в обсуждении выше люди начали оптимизировать размер кода, выкидывая из него повторяющиеся куски. Например, есть же Linq — там можно написать одну строку, простую и понятную. Если вы начинаете ее расписывать — у вас получается пара экранов кода. Пока вы въедете, что он делает — пройдет минут пять, а то и больше, а строка linq прочитается и поймется за полминуты, хотя есть и такие извращенцы, которые пишут linq запросы в несколько строчек. Это ведь тоже можно сделать проще — например, не переносить на следующую строку, а сохранить часть выражения в переменную, дав ей осознанное имя. Такой код будет читать проще. Я не призываю сокращать код до нечитаемого мяса, я лишь говорю о том, что много кода писать — плохо. Когда вы начинаете задумываться об этом, вы не будете писать каждую вторую строчку, а в масштабах проекта это отодвинет неизбежную потерю контроля над кодом, снизит количество багов, и упростит вам жизнь.
                                0
                                хотя есть и такие извращенцы, которые пишут linq запросы в несколько строчек
                                Ну зачем же вы так. LINQ в несколько строчек может быть вполне себе читаемым. Как раз тот случай, когда можно добавлять строки кода ради читаемости.
                                var result = source.Select(dto => dto.ToModel())
                                    .Where(model =>  model.IsActive)  // 2 where for a simpler debug
                                    .Where(model => model.MatchesSecurityPolicy())
                                    .GroupBy(model => model.businessGroupKey)
                                    .ToDictionary(
                                        group => groupKey, 
                                        group => group.Sum(elem => elem.Karma));
                                
                        +3

                        Можно и в 32 строчки вместиться:


                        Но зачем?
                        using System;using System.Linq;using System.Drawing;using System.Windows.Forms;
                        public partial class Form1:Form{public const int width=15,height=25,k=15;public
                        int[,]shape=new int[2,4];public int[,]field=new int[width,height];public Bitmap
                        bitfield=new Bitmap(k*(width+1)+1,k*(height+3)+1);public Graphics gr;public
                        Form1(){InitializeComponent();gr=Graphics.FromImage(bitfield);for(int a=0;a<
                        width;a++)field[a,height-1]=1;for(int a=0;a<height;a++){field[0,a]=1;field[width
                        -1,a]=1;}SetShape();}public void FillField(){gr.Clear(Color.Black);for(int a=0;a
                        <width;a++)for(int b=0;b<height;b++)if(field[a,b]==1){gr.FillRectangle(Brushes.
                        Green,a*k,b*k,k,k);gr.DrawRectangle(Pens.Black,a*k,b*k,k,k);}for(int a=0;a<4;a++
                        ){gr.FillRectangle(Brushes.Red,shape[1,a]*k,shape[0,a]*k,k,k);gr.DrawRectangle(
                        Pens.Black,shape[1,a]*k,shape[0,a]*k,k,k);}FieldPictureBox.Image=bitfield;}void
                        h(object a,System.EventArgs b){if(field[8,3]==1)Environment.Exit(0);for(int c=0;
                        c<4;c++)shape[0,c]++;for(int c=height-2;c>2;c--){int d=(from t in Enumerable.
                        Range(0,field.GetLength(0)).Select(e=>field[e,c]).ToArray()where t==1 select t).
                        Count();if(d==width)for(int f=c;f>1;f--)for(int g=1;g<width-1;g++)field[g,f]=
                        field[g,f-1];}if(FindMistake()){for(int c=0;c<4;c++)field[shape[1,c],--shape[0,c
                        ]]++;SetShape();}FillField();}void i(object a,KeyEventArgs b){switch(b.KeyCode){
                        case Keys.A:for(int c=0;c<4;c++)shape[1,c]--;if(FindMistake())for(int c=0;c<4;c
                        ++)shape[1,c]++;break;case Keys.D:for(int c=0;c<4;c++)shape[1,c]++;if(
                        FindMistake())for(int c=0;c<4;c++)shape[1,c]--;break;case Keys.W:var d=new int[2
                        ,4];Array.Copy(shape,d,shape.Length);int e=0,f=0;for(int c=0;c<4;c++){if(shape[0
                        ,c]>f)f=shape[0,c];if(shape[1,c]>e)e=shape[1,c];}for(int c=0;c<4;c++){int g=
                        shape[0,c];shape[0,c]=f-(e-shape[1,c])-1;shape[1,c]=e-(3-(f-g))+1;}if(
                        FindMistake())Array.Copy(d,shape,shape.Length);break;}}public void SetShape(){
                        var a=new Random(DateTime.Now.Millisecond);switch(a.Next(7)){case 0:shape=new
                        int[,]{{2,3,4,5},{8,8,8,8}};break;case 1:shape=new int[,]{{2,3,2,3},{8,8,9,9}};
                        break;case 2:shape=new int[,]{{2,3,4,4},{8,8,8,9}};break;case 3:shape=new int[,]
                        {{2,3,4,4},{8,8,8,7}};break;case 4:shape=new int[,]{{3,3,4,4},{7,8,8,9}};break;
                        case 5:shape=new int[,]{{3,3,4,4},{9,8,8,7}};break;case 6:shape=new int[,]{{3,4,
                        4,4},{8,7,8,9}};break;}}public bool FindMistake(){for(int a=0;a<4;a++)if(shape[1
                        ,a]>=width||shape[0,a]>=height||shape[1,a]<=0||shape[0,a]<=0||field[shape[1,a],
                        shape[0,a]]==1)return true;return false;}}
                        0
                        Тоже тетрис
                        Сколько строк — не считал.

                        Исходники: drive.google.com/open?id=0B12ezKEQAzmLemdURzdHRGtHS2c


                          0
                          12
                            +1
                            Не хватает ссылки на GitHub-репозиторий. ;-)
                              +1
                              Но почему дно стакана шириной не в стандартные 10 пикселей?
                                0
                                Признаю, мой косяк) Но это легко изменяется в константе width.
                                +1
                                Тоже тогда похвастаюсь。

                                Tetris на JS
                                github.com/pingwiner/tetris

                                Tetris на С для фитнес-трекера Gear Fit 2 Pro
                                github.com/pingwiner/gear_fit2_tetris
                                  0
                                  Ну такое…
                                  Вот тут полноценный тетрис со спец.эффектами целиком на GLSL. (кроме опроса клавиатуры разумеется и инициализации)
                                  www.shadertoy.com/view/4d33Dj

                                  ps. Чтобы поиграть надо закомментировать первый return 0; в Buffer A
                                    0
                                    А я вот не понял, при чём тут C#?, и уж тем более «интересный код»?
                                    Ни ООП, ни мощи .Net…
                                    Даже единственное Linq-выражение записано в SQL-стиле, хотя, что мешало написать:
                                    var cross = Enumerable.Range(0, field.GetLength(0)).Count(j => field[j, i] == 1);
                                      0
                                      А мне еще очень давно в книге (по-моему, это было «Занимательное программирование»
                                      М. Мозгового) попадались исходники тетриса, где поворот фигур был реализован с помощью матрицы поворота.

                                      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                      Самое читаемое