基于Java Swing的猜数字小游戏（2）

1、演示视频

2、项目截图

三、设计说明

3.1 整体架构设计

项目采用单一类封装所有功能（GuessNumberGame），继承自Swing的JFrame类，遵循“界面与逻辑结合”的设计模式（适合小型桌面应用），主要分为以下模块：

1. 组件初始化模块：通过initComponents()方法初始化所有GUI组件（窗口、面板、输入框、按钮、文本域等），设置组件属性和布局。
2. 游戏数据初始化模块：通过initGame()方法初始化游戏核心数据（谜底、猜测次数、猜测历史集合、数字范围最大值）。
3. 事件监听模块：通过bindEvents()方法为按钮、输入框、下拉框绑定事件监听器，处理用户的交互操作。
4. 业务逻辑处理模块：包含handleSubmit()（处理提交猜测）、handleReset()（处理游戏重置）、setMaxNumberByDifficulty()（根据难度设置数字范围）、updateGuessRecord()（更新猜测历史显示）等方法，处理核心业务逻辑。

3.2 界面布局设计

界面采用Swing的边界布局（BorderLayout）和流式布局（FlowLayout）、网格布局（GridLayout）组合使用，分为三个主要区域：

• 顶部区域：包含难度选择下拉框和游戏提示标签，使用流式布局，居中显示。
• 中间区域：包含输入框和提交按钮，使用流式布局，居中显示。
• 底部区域：分为上下两部分，上部分包含提示标签和猜测历史滚动文本域（边界布局），下部分包含重置按钮（流式布局），整体使用网格布局。

3.3 数据结构设计

• int targetNumber：存储随机生成的谜底数字。
• int guessCount：记录用户的猜测次数。
• List<Integer> guessNumbers：存储用户本次游戏的所有猜测数字，使用ArrayList实现，支持动态添加和遍历。
• int maxNumber：存储当前难度对应的数字范围最大值。

3.4 组件设计

四、算法说明

4.1 随机数生成算法

使用Java内置的Random类生成指定范围的随机整数，核心代码逻辑：

• 步骤1：根据难度等级确定数字范围的最大值maxNumber（如简单难度为50）。
• 步骤2：调用Random.nextInt(maxNumber)生成0到maxNumber-1的随机整数。
• 步骤3：将生成的随机数加1，得到1到maxNumber的随机整数（即谜底）。

该算法保证了随机数在指定范围内均匀分布，满足游戏的随机性要求。

4.2 猜测结果判断算法

核心逻辑为比较用户输入的数字与谜底的大小关系，步骤如下：

1. 获取用户输入的文本内容，进行非空、格式、范围验证。
2. 将验证通过的文本转换为整数userInput。
3. 比较userInput与targetNumber：
   • 若userInput > targetNumber：提示“猜大了”，并记录猜测次数。
   • 若userInput < targetNumber：提示“猜小了”，并记录猜测次数。
   • 若userInput == targetNumber：提示猜对了，显示猜测次数，并禁用相关组件。

4.3 猜测历史拼接算法

将guessNumbers集合中的数字拼接为字符串，显示在文本域中，核心逻辑：

1. 判断集合是否为空，若为空则显示“你猜过的数字：无”。
2. 若集合非空，使用StringBuilder拼接字符串，开头为“你猜过的数字：”，后续依次添加集合中的数字，数字之间用中文逗号分隔。
3. 遍历集合时，判断是否为最后一个元素，若不是则添加分隔符，避免末尾出现多余符号。

使用StringBuilder而非字符串拼接（+），提升了字符串拼接的效率，尤其在猜测次数较多时效果明显。

五、测试说明

5.1 测试环境

• 操作系统：Windows 10/11、macOS、Linux（兼容Java的操作系统均可）。
• JDK版本：JDK 8、JDK 11、JDK 17（测试验证兼容各版本）。
• 开发工具：IntelliJ IDEA 2023.1、Eclipse 2022-12。

5.2 测试用例

5.3 测试结论

所有测试用例均通过验证，程序能够正确处理各种输入场景和用户操作，功能完整，交互体验良好，无明显bug和异常情况。

六、关键代码

6.1 组件初始化核心代码

/** * 初始化所有GUI组件 */ private void initComponents() { // 设置窗口属性 setTitle("猜数字小游戏"); setSize(550, 320); // 适配滚动面板的窗口大小 setLocationRelativeTo(null); // 窗口居中 setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); setResizable(false); // 禁止调整窗口大小 // 创建主面板，使用边界布局 mainPanel = new JPanel(new BorderLayout(10, 10)); mainPanel.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(20, 20, 20, 20)); // 顶部面板：难度选择 + 标题提示 JPanel topPanel = new JPanel(new FlowLayout(FlowLayout.CENTER, 10, 0)); JLabel difficultyLabel = new JLabel("难度选择："); // 初始化难度下拉框，默认选中中等 difficultyComboBox = new JComboBox<>(new String[]{"简单(1-50)", "中等(1-100)", "困难(1-200)"}); difficultyComboBox.setSelectedIndex(1); JLabel titleLabel = new JLabel("猜一个对应范围的整数："); topPanel.add(difficultyLabel); topPanel.add(difficultyComboBox); topPanel.add(titleLabel); mainPanel.add(topPanel, BorderLayout.NORTH); // 中间面板：输入框和提交按钮 JPanel centerPanel = new JPanel(new FlowLayout(FlowLayout.CENTER, 10, 0)); inputField = new JTextField(10); submitButton = new JButton("提交"); centerPanel.add(inputField); centerPanel.add(submitButton); mainPanel.add(centerPanel, BorderLayout.CENTER); // 底部面板：提示+历史记录 + 重置按钮 JPanel bottomPanel = new JPanel(new GridLayout(2, 1, 10, 10)); JPanel hintRecordPanel = new JPanel(new BorderLayout(10, 0)); hintLabel = new JLabel("请开始猜数字吧！", SwingConstants.CENTER); // 初始化猜测历史文本域，支持滚动和换行 guessRecordTextArea = new JTextArea(3, 30); guessRecordTextArea.setEditable(false); guessRecordTextArea.setLineWrap(true); guessRecordTextArea.setWrapStyleWord(true); guessRecordTextArea.setText("你猜过的数字：无"); JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(guessRecordTextArea); scrollPane.setBorder(BorderFactory.createTitledBorder("猜测历史")); hintRecordPanel.add(hintLabel, BorderLayout.NORTH); hintRecordPanel.add(scrollPane, BorderLayout.CENTER); JPanel resetPanel = new JPanel(new FlowLayout(FlowLayout.CENTER)); resetButton = new JButton("重置游戏"); resetPanel.add(resetButton); bottomPanel.add(hintRecordPanel); bottomPanel.add(resetPanel); mainPanel.add(bottomPanel, BorderLayout.SOUTH); }

6.2 提交猜测核心逻辑代码

/** * 处理提交猜数字的逻辑 */ private void handleSubmit() { // 获取输入内容并去除首尾空格 String inputText = inputField.getText().trim(); // 验证输入是否为空 if (inputText.isEmpty()) { hintLabel.setText("请输入数字后再提交！"); return; } int userInput; try { // 转换为整数，处理非数字输入异常 userInput = Integer.parseInt(inputText); } catch (NumberFormatException ex) { hintLabel.setText("请输入有效的整数！"); inputField.setText(""); return; } // 验证数字是否在指定范围内 if (userInput < 1 || userInput > maxNumber) { hintLabel.setText("请输入1到" + maxNumber + "之间的数字！"); inputField.setText(""); return; } // 猜测次数加1 guessCount++; // 添加到猜测历史集合 guessNumbers.add(userInput); // 更新历史记录显示 updateGuessRecord(); // 判断猜测结果 if (userInput > targetNumber) { hintLabel.setText("猜大了！你已经猜了" + guessCount + "次"); inputField.setText(""); } else if (userInput < targetNumber) { hintLabel.setText("猜小了！你已经猜了" + guessCount + "次"); inputField.setText(""); } else { // 猜对数字，显示结果并禁用相关组件 hintLabel.setText("恭喜你猜对了！谜底是" + targetNumber + "，你一共猜了" + guessCount + "次"); inputField.setEnabled(false); submitButton.setEnabled(false); difficultyComboBox.setEnabled(false); } // 输入框获得焦点，方便继续输入 inputField.requestFocus(); }

6.3 猜测历史更新代码

/** * 更新猜测记录的界面显示（优化拼接逻辑，避免多余符号） */ private void updateGuessRecord() { if (guessNumbers.isEmpty()) { guessRecordTextArea.setText("你猜过的数字：无"); } else { // 使用StringBuilder高效拼接字符串 StringBuilder sb = new StringBuilder("你猜过的数字："); for (int i = 0; i < guessNumbers.size(); i++) { sb.append(guessNumbers.get(i)); // 最后一个数字后不添加逗号 if (i != guessNumbers.size() - 1) { sb.append("，"); } } guessRecordTextArea.setText(sb.toString()); } }

6.4 难度等级处理代码

/** * 根据难度选择设置数字范围的最大值 */ private void setMaxNumberByDifficulty() { int selectedIndex = difficultyComboBox.getSelectedIndex(); switch (selectedIndex) { case 0: // 简单难度：1-50 maxNumber = 50; break; case 1: // 中等难度：1-100 maxNumber = 100; break; case 2: // 困难难度：1-200 maxNumber = 200; break; default: // 默认中等难度 maxNumber = 100; } }

6.5 游戏重置代码

/** * 处理重置游戏的逻辑 */ private void handleReset() { // 重新初始化游戏数据 initGame(); // 清空输入框 inputField.setText(""); // 恢复组件功能 inputField.setEnabled(true); submitButton.setEnabled(true); difficultyComboBox.setEnabled(true); // 重置提示文字 hintLabel.setText("请开始猜数字吧！"); // 重置历史记录显示 guessRecordTextArea.setText("你猜过的数字：无"); // 输入框获得焦点 inputField.requestFocus(); }