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迷宫大师是本人的C++程序设计的大作业，是一个可视化的迷宫小游戏。可视化界面基于Qt5，使用Qt Creator开发。

项目主要有如下特点：

项目的设计树形图如下：

（注明：左下角的终点无法到达，寻找到了右上角的终点）

Qt是一个成熟的跨平台的C++图形用户界面应用程序框架。选择Qt的作为GUI框架相对于选择OpenGL可以节省很多不必要的开发时间，提升开发效率的同时保证稳定性。Qt提供了一些工具类，比如QString，QDebug等。笔者选择使用Qt自带的这些类而不是C++本身提供的string，cin，cout这些工具类，以保证程序内部信息流交互更加方便。

我们手动封装一个自己的图片按钮类：ImgButton。这个类继承QPushButton。

利用这个类和笔者自己用Photoshop制作的按钮图片素材，我们可以实现比Qt自带的QPushButton更美观的按钮。笔者还为按钮添加了音效。

笔者利用Photoshop自己制作的部分按钮素材如下（具体见源代码res文件夹）：

主窗口将选关窗口和地图编辑窗口作为数据成员，便于进行与这些界面间的切换。

我们继承QPushButton封装一个地图图块类Tile，之后利用这个类和图片素材绘制迷宫地图。利用网上的图像素材，笔者制作的地图图块如下（按顺序为墙、路、起点、终点）：

设计迷宫数据文件：Unicode编码的文本文件，第一行n为迷宫大小（迷宫宽高相等），之后n行是迷宫地图信息。

如：

为了方便我们在编辑窗口和游玩窗口快速读写迷宫文件，笔者设计了一个迷宫数据工具类MazeData。我们利用二维数组保存迷宫数据。

加入地图编辑窗口，既方便笔者自己制作迷宫关卡，也为玩家提供了扩展游戏玩法和难度的可能性。通过笔者封装的Tile类，可以实现鼠标点击绘制。

地图编辑窗口类包含了本程序的核心难点之一：迷宫地图深度优先生成算法。这个算法使用在此类的createMaze成员函数里。算法的伪代码如下：

算法流程图如下:

选关窗口将游玩窗口为该类的数据成员，便于窗口间切换。除了内置关卡，笔者在选关窗口增加了读取地图的按钮，以期拓展游戏的可玩性。

游玩窗口是游戏的核心窗口。游玩窗口实现玩家移动功能、判定是否存在通路功能、绘制通路功能、游戏倒计时功能，还增加了成功或者失败时的简单动画。

地图编辑窗口类包含了本程序的另一个难点：深度优先搜索迷宫通路（笔者采用了利用栈的非递归的实现）。这个算法使用在此类的findPosssibleWay成员函数里。算法的思路如下：

以上为各模块功能介绍及设计思路，具体实现见源代码。

1、大作业完成过程中存在的问题、解决方法以及我的心得体会

在设计迷宫大师时，我计划要添加一个GUI的迷宫编辑的功能，但一开始一直没有想清楚要如何实现非文本输入的方式编辑迷宫。后来我在对Qt有一定了解之后，我发现我可以对QPushButton做一次二次封装，做成我自己的地图图块。这个图块可以开启或者关闭按钮功能，如果开启按钮功能，点击就能更换为其他状态（比如从墙变成路），于是问题就迎刃而解了。

在程序的地图绘制方面，我利用采取循环动态生成这个自己封装的地图图块Tile，并把图块保存在了31*31的二维数组里。实际上这个部分可以改用二维Vector或者QVector保存，可以在节省内存空间的同时解除地图大小的限制。

迷宫寻路采用常规的DFS，并且尝试使用了少见的非递归DFS解决了问题。

迷宫生成算法一开始没有思路，但是在网上查阅之后，我发现深度优先生成迷宫算法的效果比较好，于是在理解了算法之后将其添加到了程序里，实现了在编辑窗口自动生成迷宫的功能。

2、查阅文献的过程

我是从零开始学习Qt GUI框架的，所以一开始并没有急着开始着手迷宫大师的制作，而是先进行对Qt基本语法的学习。我购买了一本《Qt5开发及实例》，在快速看完了前五章之后才开始着手制作自己的迷宫程序。

另外，我在开发时也遇到了C++上的一些问题，这些问题我除了直接搜索，还经常在C++ Reference这个英文网站(http://www.cplusplus.com/reference/)上进行参考查阅。C++ Reference对C++各个类和功能的完整说明给了我很大帮助。在学习Qt时，我还发现我对Qt经常使用的C++ lambda表达式不太熟练，遇上我查阅了《C++ Primer》10.3.2.节 Lambda Expressions的内容——这对我理解C++ 11的lambda表达式起到了一定帮助。

除此之外，Qt官方的Qt5说明文档也是我在完成大作业时参考频率非常高的文献。

3、通过本门课程实验和大作业，自己对软件维护的认识

（1） 面向对象的程序设计思想是很重要的。设计程序时，根据现实情况将程序封装成一个个对象，能够有效地帮助我梳理程序结构；并且由于面向对象后的class对功能的封装，提高了我的代码复用率和可扩充性，而且让我在添加新功能的时候能够减少一些不必要的考虑。

（2） 代码注释是很有必要的。对代码进行规范的注释，可以让程序员可以更好的理解代码的思路和用途。在本次大作业中，我进行了大量标注，尤其是在涉及到核心算法的部分更是有详细标注，这对我进行功能扩展和后期Debug起到了很大帮助。

（3） 良好的缩进与代码风格可以减少我写代码时的阅读疲劳。

github:

https://github.com/migodz/Qt-MazeMaster

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