Step 08 of 12

ランダムに出す

ミノを I→O→T→… の固定順から、毎回ランダムに変えます。差分は数行だけですが、java.util.Random の使い方と「なぜフィールドとして持つのか」を押さえるのが目的。

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import dev.yasuda.tetris.*;
import java.util.Random;

/**
 * Step 8 — Random piece selection.
 *
 * Goal: pick from the 7 tetrominoes at random.
 * You'll learn: java.util.Random, nextInt(n),
 * why Random is a field (not a local).
 */
public class MyTetris extends Game {

    static final int COLS = 10;
    static final int ROWS = 20;
    static final int CELL = 24;
    static final double DROP_SECONDS = 1.0;

    enum Shape {
        I(Color.CYAN,   new int[][]{ {0,0,0,0}, {1,1,1,1}, {0,0,0,0}, {0,0,0,0} }),
        O(Color.YELLOW, new int[][]{ {1,1}, {1,1} }),
        T(Color.PURPLE, new int[][]{ {0,1,0}, {1,1,1}, {0,0,0} }),
        S(Color.GREEN,  new int[][]{ {0,1,1}, {1,1,0}, {0,0,0} }),
        Z(Color.RED,    new int[][]{ {1,1,0}, {0,1,1}, {0,0,0} }),
        L(Color.ORANGE, new int[][]{ {0,0,1}, {1,1,1}, {0,0,0} }),
        J(Color.BLUE,   new int[][]{ {1,0,0}, {1,1,1}, {0,0,0} });

        final Color color;
        final int[][] cells;
        Shape(Color color, int[][] cells) {
            this.color = color; this.cells = cells;
        }
    }

    int[][] board = new int[ROWS][COLS];
    Shape[] bag = Shape.values();
    Random rng = new Random();

    Shape current = bag[rng.nextInt(bag.length)];
    int pieceCol = 3;
    int pieceRow = 0;
    double accumulator = 0.0;

    public static void main(String[] args) {
        new MyTetris().run();
    }

    @Override
    public void update(double dt) {
        accumulator += dt;
        while (accumulator >= DROP_SECONDS) {
            accumulator -= DROP_SECONDS;
            if (canMove(current, pieceCol, pieceRow + 1)) {
                pieceRow++;
            } else {
                lockPiece();
                spawnNext();
            }
        }
    }

    @Override
    public void onKey(Key key) {
        if (key == Key.LEFT  && canMove(current, pieceCol - 1, pieceRow)) pieceCol--;
        if (key == Key.RIGHT && canMove(current, pieceCol + 1, pieceRow)) pieceCol++;
        if (key == Key.DOWN  && canMove(current, pieceCol, pieceRow + 1)) pieceRow++;
    }

    boolean canMove(Shape shape, int col, int row) {
        int[][] cells = shape.cells;
        for (int r = 0; r < cells.length; r++) {
            for (int c = 0; c < cells[r].length; c++) {
                if (cells[r][c] == 0) continue;
                int bc = col + c;
                int br = row + r;
                if (bc < 0 || bc >= COLS) return false;
                if (br < 0 || br >= ROWS) return false;
                if (board[br][bc] != 0)   return false;
            }
        }
        return true;
    }

    void lockPiece() {
        int[][] cells = current.cells;
        for (int r = 0; r < cells.length; r++) {
            for (int c = 0; c < cells[r].length; c++) {
                if (cells[r][c] == 0) continue;
                board[pieceRow + r][pieceCol + c] = 1;
            }
        }
    }

    void spawnNext() {
        current = bag[rng.nextInt(bag.length)];
        pieceCol = 3;
        pieceRow = 0;
    }

    @Override
    public void render(Screen screen) {
        screen.clear(Color.BLACK);

        for (int row = 0; row < ROWS; row++) {
            for (int col = 0; col < COLS; col++) {
                int x = col * CELL;
                int y = row * CELL;
                Color c = (board[row][col] == 0) ? Color.DARK_GRAY : Color.GRAY;
                screen.fillRect(x + 1, y + 1, CELL - 2, CELL - 2, c);
            }
        }

        int[][] cells = current.cells;
        for (int r = 0; r < cells.length; r++) {
            for (int c = 0; c < cells[r].length; c++) {
                if (cells[r][c] == 0) continue;
                int x = (pieceCol + c) * CELL;
                int y = (pieceRow + r) * CELL;
                screen.fillRect(x + 1, y + 1, CELL - 2, CELL - 2, current.color);
            }
        }
    }
}

Java runtime を初回読み込み中…

CheerpJ の JRE (数十 MB) をダウンロードしています。2回目以降はキャッシュから瞬時に立ち上がります。

preparing

About this step

Random の使いかた

Random rng = new Random(); で乱数ジェネレータを作り、 rng.nextInt(7) で 0〜6 のランダムな整数を得ます。 nextInt(n) は 0 以上 n 未満を返します。配列の長さをそのまま渡せるのが便利。

なぜ Random はフィールド？

Random はフィールドとして一度だけ作るのが普通。 spawnNext の中で毎回 new Random() してしまうと、内部状態がそのたびにリセットされて乱数の質が落ちます（特にシードをつけない場合、短時間に作ると似た値が並ぶことがある）。

おまけ：本家テトリスは純ランダムではない

実はプロのテトリスは 7-bag という方式を使います。「7種類を1つずつ袋に入れ、順にシャッフルして出す」というもの。純ランダムだと「Z が5連続」みたいな理不尽ケースが起きるのを防ぐためです。この教材では簡単のため純ランダム（nextInt）でいきます。