本教程旨在解決Java多米諾骨牌記憶游戲中，匹配成功的多米諾骨牌無法保持揭示狀態，且游戲無法正常結束的問題。核心解決方案包括：正確重寫 Domino 類的 equals() 和 hashCode() 方法以實現基于內容的比較，而非內存地址比較；以及在 MemoryLane 類的 guess() 方法中調用 setRevealed() 方法來更新多米諾骨牌的顯示狀態。通過這些修正，游戲將能夠正確識別匹配，并按照預期邏輯結束。
問題分析：多米諾骨牌未正確揭示與游戲未結束的原因
在提供的多米諾骨牌記憶游戲代碼中，存在兩個主要問題導致游戲功能不完整：
- 多米諾骨牌匹配判斷不準確： MemoryLane 類中的 guess 方法使用 board[i] == board[k] 來判斷兩個多米諾骨牌是否匹配。在 Java 中，對于對象類型，== 運算符比較的是兩個引用是否指向內存中的同一個對象實例，而不是它們的內容是否相等。因此，即使兩個多米諾骨牌具有相同的 top 和 bottom 值，如果它們是不同的對象實例，== 也會返回 false。這導致了即使玩家猜對了，多米諾骨牌也無法被正確識別為匹配。
- 多米諾骨牌狀態未更新： Domino 類中包含 setRevealed(Boolean revealed) 方法用于設置多米諾骨牌的揭示狀態，但在 MemoryLane 類的 guess 方法中，當匹配成功時，并未調用此方法來將匹配的多米諾骨牌設置為已揭示。這使得 isRevealed() 方法始終返回 false（因為 revealed 成員變量的默認值為 false），從而導致 MemoryLane 的 gameOver() 方法無法正確判斷所有多米諾骨牌是否都被揭示，進而游戲無法結束。
解決方案一：正確實現對象比較——重寫 equals() 和 hashCode()
為了使 Domino 對象能夠基于其內容（即 top 和 bottom 值）進行比較，我們需要在 Domino 類中重寫 equals() 方法。同時，根據 Java 規范，如果重寫了 equals() 方法，也必須重寫 hashCode() 方法，以維護它們之間的契約：如果兩個對象通過 equals() 方法比較是相等的，那么它們的 hashCode() 方法必須產生相同的整數結果。
以下是 Domino 類中 equals() 和 hashCode() 方法的正確實現：
public class Domino { private int top, bottom; private boolean revealed; public Domino(int x, int y) { if (x > y) { top = y; bottom = x; } else { top = x; bottom = y; } } public int getTop() { return top; } public int getBottom() { return bottom; } public boolean isRevealed() { return revealed; // 簡化了原有的 if-else 結構 } public void setRevealed(boolean revealed) { this.revealed = revealed; } @Override public int hashCode() { int hash = 7; hash = 59 * hash + this.getTop(); hash = 59 * hash + this.getBottom(); return hash; } @Override public boolean equals(Object obj) { if (this == obj) { // 檢查是否是同一個對象實例 return true; } if (obj == NULL || getClass() != obj.getClass()) { // 檢查是否為null或類型不匹配 return false; } final Domino other = (Domino) obj; // 類型轉換 if (this.getTop() != other.getTop()) { // 比較 top 值 return false; } if (this.getBottom() != other.getBottom()) { // 比較 bottom 值 return false; } return true; // 如果 top 和 bottom 都相等，則認為對象相等 } }
說明：
- equals(Object obj):
- 首先檢查是否為同一個對象引用（this == obj），如果是則直接返回 true。
- 然后檢查傳入對象是否為 null 或類型不匹配（getClass() != obj.getClass()），如果是則返回 false。
- 將 obj 強制轉換為 Domino 類型。
- 最后，比較 top 和 bottom 屬性是否相等。
- hashCode():
- 使用 top 和 bottom 屬性計算哈希值。一種常見的做法是使用一個質數（如59）乘以當前哈希值并加上字段值，以分散哈希碼并減少碰撞。
解決方案二：確保匹配多米諾骨牌保持揭示狀態
在 MemoryLane 類的 guess 方法中，當兩個多米諾骨牌被正確匹配時，需要調用它們的 setRevealed(true) 方法，將它們的狀態設置為已揭示。
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以下是 MemoryLane 類中 guess 方法的修正：
import java.util.Arrays; import java.util.Random; public class MemoryLane { private Domino[] board; public MemoryLane(int max) { board = new Domino[(max * max) + max]; int i = 0; for (int top = 1; top <= max; top++) { for (int bot = 1; bot <= max; bot++) { if (top <= bot) { board[i] = new Domino(top, bot); i++; board[i] = new Domino(top, bot); i++; } } } shuffle(); } private void shuffle() { int index; Random random = new Random(); for (int i = board.length - 1; i > 0; i--) { index = random.nextInt(i + 1); if (index != i) { Domino temp = board[index]; board[index] = board[i]; board[i] = temp; } } } public boolean guess(int i, int k) { // 使用重寫后的 equals 方法進行內容比較 if (board[i].equals(board[k])) { board[i].setRevealed(true); // 設置第一個多米諾骨牌為已揭示 board[k].setRevealed(true); // 設置第二個多米諾骨牌為已揭示 return true; } return false; } public String peek(int a, int b) { String text = ""; // 使用空字符串初始化，避免 String new String() text += ("[" + board[a].getTop() + "] [" + board[b].getTop() + "]n"); text += ("[" + board[a].getBottom() + "] [" + board[b].getBottom() + "]n"); return text; } public boolean gameOver() { int count = 0; for (int i = 0; i < board.length; i++) { if (board[i].isRevealed()) { count++; } } return (count == board.length); // 當所有多米諾骨牌都已揭示時，游戲結束 } // 調試方法，顯示所有多米諾骨牌的真實值（可選，原答案中包含） public String debug() { String text = ""; for (int i = 0; i < board.length; i++) { text += ("[" + board[i].getTop() + "] "); } text += ('n'); for (int i = 0; i < board.length; i++) { text += ("[" + board[i].getBottom() + "] "); } return text; } @Override public String toString() { String text = ""; for (int i = 0; i < board.length; i++) { if (board[i].isRevealed()) { text += ("[" + board[i].getTop() + "] "); } else { text += ("[ ] "); } } text += ('n'); for (int i = 0; i < board.length; i++) { if (board[i].isRevealed()) { text += ("[" + board[i].getBottom() + "] "); } else { text += ("[ ] "); } } return text; } }
說明：
- guess(int i, int k): 現在使用 board[i].equals(board[k]) 進行比較，這將正確判斷兩個多米諾骨牌的內容是否相等。
- 如果判斷為匹配成功，則 board[i].setRevealed(true) 和 board[k].setRevealed(true) 將被調用，從而更新這些多米諾骨牌的 revealed 狀態。
- gameOver() 方法現在能夠正確統計已揭示的多米諾骨牌數量，并在所有多米諾骨牌都被揭示時返回 true，從而使游戲正常結束。
注意事項與總結
- equals() 與 hashCode() 契約： 再次強調，當您在 Java 中重寫 equals() 方法時，務必同時重寫 hashCode() 方法。這是 Java 集合框架（如 HashMap、HashSet）正確工作的基礎，否則可能導致對象在集合中行為異常。
- 對象比較的正確性： 理解 == 運算符和 equals() 方法在對象比較上的區別至關重要。== 比較引用地址，而 equals() 比較對象內容（如果被正確重寫）。
- 代碼可讀性與維護： 在 Domino 類的 isRevealed() 方法中，將 if (revealed) return true; return false; 簡化為 return revealed; 可以提高代碼的簡潔性。同樣，在 String text = new String(); 處，直接使用 String text = “”; 更為簡潔高效。
- 驅動類不變性： 由于 MemoryLaneDriver 類被設定為不可修改，所有的修正都必須集中在 Domino 和 MemoryLane 這兩個核心業務邏輯類中，這正是本教程所遵循的原則。
通過以上修正，您的多米諾骨牌記憶游戲將能夠正確地識別匹配、揭示多米諾骨牌，并最終判斷游戲勝利，提供完整的游戲體驗。
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