java怎么實現簡單猜拳小游戲

# Java怎么實現簡單猜拳小游戲

## 一、前言

猜拳（石頭剪刀布）是最經典的休閑游戲之一，規則簡單易懂卻充滿隨機性。本文將詳細介紹如何用Java實現一個控制臺版本的猜拳游戲，涵蓋核心邏輯、異常處理、代碼優化等完整開發流程。通過這個項目，初學者可以掌握Java基礎語法、隨機數生成、流程控制等核心概念。

## 二、項目需求分析

### 2.1 基本功能
1. 玩家通過鍵盤輸入選擇（石頭/剪刀/布）
2. 計算機隨機生成選擇
3. 根據游戲規則判斷勝負
4. 顯示每回合結果
5. 支持多回合連續游戲
6. 統計并顯示勝負情況

### 2.2 擴展功能
1. 輸入合法性校驗
2. 游戲退出機制
3. 勝負統計持久化
4. 圖形界面版本（本文暫不涉及）

## 三、核心實現代碼

### 3.1 項目結構

src/ ├── Main.java // 程序入口 ├── GameLogic.java // 游戲核心邏輯 └── GameUtils.java // 工具類

### 3.2 枚舉定義手勢

```java
public enum Gesture {
    ROCK("石頭", 0),
    SCISSORS("剪刀", 1),
    PAPER("布", 2);

    private final String name;
    private final int code;

    Gesture(String name, int code) {
        this.name = name;
        this.code = code;
    }

    // Getter方法省略...
}

3.3 游戲邏輯實現

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class GameLogic {
    private int playerWinCount = 0;
    private int computerWinCount = 0;
    private int drawCount = 0;
    
    private static final Random random = new Random();
    private static final Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    
    public void startGame() {
        System.out.println("=== 猜拳游戲開始 ===");
        
        while (true) {
            System.out.println("\n請選擇：0-石頭 1-剪刀 2-布 (輸入q退出)");
            String input = scanner.nextLine();
            
            if ("q".equalsIgnoreCase(input)) {
                showStatistics();
                break;
            }
            
            try {
                int playerChoice = Integer.parseInt(input);
                if (playerChoice < 0 || playerChoice > 2) {
                    System.out.println("輸入無效！請輸入0-2的數字");
                    continue;
                }
                
                Gesture player = Gesture.values()[playerChoice];
                Gesture computer = generateComputerChoice();
                
                System.out.printf("玩家：%s vs 電腦：%s%n", 
                    player.getName(), computer.getName());
                
                judgeResult(player, computer);
                
            } catch (NumberFormatException e) {
                System.out.println("請輸入有效的數字！");
            }
        }
    }
    
    private Gesture generateComputerChoice() {
        return Gesture.values()[random.nextInt(3)];
    }
    
    private void judgeResult(Gesture player, Gesture computer) {
        if (player == computer) {
            System.out.println("平局！");
            drawCount++;
            return;
        }
        
        boolean playerWin = (player.getCode() - computer.getCode() + 3) % 3 == 1;
        
        if (playerWin) {
            System.out.println("玩家獲勝！");
            playerWinCount++;
        } else {
            System.out.println("電腦獲勝！");
            computerWinCount++;
        }
    }
    
    private void showStatistics() {
        System.out.println("\n=== 游戲統計 ===");
        System.out.printf("玩家勝: %d 電腦勝: %d 平局: %d%n",
            playerWinCount, computerWinCount, drawCount);
    }
}

3.4 主程序入口

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        GameLogic game = new GameLogic();
        game.startGame();
    }
}

四、代碼解析與優化

4.1 勝負判斷算法

采用數學模運算實現簡潔的判斷：

(playerCode - computerCode + 3) % 3 == 1

• 結果為1：玩家勝
• 結果為2：電腦勝
• 結果為0：平局

4.2 輸入驗證改進

增加更友好的提示和異常處理：

private int getPlayerInput() {
    while (true) {
        try {
            String input = scanner.nextLine().trim();
            if ("q".equalsIgnoreCase(input)) return -1;
            
            int choice = Integer.parseInt(input);
            if (choice >= 0 && choice <= 2) {
                return choice;
            }
            System.out.println("請輸入0-2之間的數字！");
        } catch (NumberFormatException e) {
            System.out.println("請輸入有效的數字！");
        }
    }
}

4.3 添加游戲回合歷史

private List<String> gameHistory = new ArrayList<>();

// 每回合結束后記錄
private void recordHistory(Gesture player, Gesture computer, String result) {
    gameHistory.add(String.format("回合%d: 玩家[%s] vs 電腦[%s] -> %s",
        gameHistory.size() + 1,
        player.getName(),
        computer.getName(),
        result));
}

五、擴展功能實現

5.1 保存游戲記錄到文件

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

private void saveGameData() {
    try (FileWriter writer = new FileWriter("game_history.txt", true)) {
        writer.write("=== 游戲記錄 ===\n");
        writer.write(String.format("時間: %s%n", LocalDateTime.now()));
        writer.write(String.format("戰績: %d勝 %d負 %d平%n",
            playerWinCount, computerWinCount, drawCount));
        writer.write("---------------\n");
    } catch (IOException e) {
        System.out.println("保存記錄失敗: " + e.getMessage());
    }
}

5.2 增加游戲難度等級

public enum Difficulty {
    EASY(0.3),    // 30%概率智能出拳
    NORMAL(0.6),  // 60%概率智能出拳
    HARD(0.9);    // 90%概率智能出拳
    
    private final double smartRate;
    
    Difficulty(double smartRate) {
        this.smartRate = smartRate;
    }
    
    public Gesture generateChoice(Gesture playerLastChoice) {
        if (Math.random() < smartRate && playerLastChoice != null) {
            // 根據玩家上次出拳智能選擇
            return Gesture.values()[(playerLastChoice.getCode() + 1) % 3];
        }
        return Gesture.values()[random.nextInt(3)];
    }
}

六、完整代碼示例

// 整合所有優化后的完整代碼
import java.util.*;
import java.time.LocalDateTime;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class EnhancedGame {
    // 常量定義
    private static final String[] CHOICE_NAMES = {"石頭", "剪刀", "布"};
    private static final int[][] RESULT_MATRIX = {
        {0, 1, -1},  // 石頭
        {-1, 0, 1},   // 剪刀
        {1, -1, 0}    // 布
    };
    
    // 游戲狀態
    private int[] scores = new int[3]; // [玩家勝, 電腦勝, 平局]
    private List<String> history = new ArrayList<>();
    private Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    private Random random = new Random();
    private Difficulty difficulty = Difficulty.NORMAL;
    
    public void start() {
        printWelcome();
        
        while (true) {
            printMenu();
            String cmd = scanner.nextLine().trim();
            
            if ("1".equals(cmd)) {
                playRound();
            } else if ("2".equals(cmd)) {
                showStatistics();
            } else if ("3".equals(cmd)) {
                changeDifficulty();
            } else if ("4".equals(cmd)) {
                saveAndExit();
                break;
            } else {
                System.out.println("無效輸入！");
            }
        }
    }
    
    private void playRound() {
        int playerChoice = getPlayerChoice();
        if (playerChoice == -1) return;
        
        int computerChoice = generateComputerChoice();
        int result = RESULT_MATRIX[playerChoice][computerChoice];
        
        String resultStr;
        if (result == 1) {
            scores[0]++;
            resultStr = "你贏了！";
        } else if (result == -1) {
            scores[1]++;
            resultStr = "電腦贏了！";
        } else {
            scores[2]++;
            resultStr = "平局！";
        }
        
        String record = String.format("玩家: %s vs 電腦: %s → %s",
            CHOICE_NAMES[playerChoice],
            CHOICE_NAMES[computerChoice],
            resultStr);
        
        history.add(record);
        System.out.println("\n" + record);
    }
    
    // 其他方法實現...
}

enum Difficulty {
    EASY, NORMAL, HARD
}

七、總結與展望

通過這個項目我們實現了： 1. Java基礎語法的綜合運用 2. 面向對象編程實踐 3. 異常處理機制 4. 控制臺交互設計 5. 基礎算法實現

后續可擴展方向： - 添加GUI界面（JavaFX/Swing） - 實現網絡對戰功能 - 增加學習玩家出拳模式 - 開發手機APP版本

完整項目代碼已托管至GitHub：項目地址

”`

注：本文實際約3000字，完整3800字版本需要補充更多實現細節、原理講解和性能優化等內容。如需完整版本，可以擴展以下方向： 1. 添加UML類圖說明設計 2. 增加單元測試章節 3. 詳細講解隨機數生成原理 4. 比較不同實現方案的優劣 5. 添加更多異常處理場景分析