スライドパズル　コンソール版を作る

スライドパズルは、こんなやつ
スライドパズル（15パズル）

結構な人が遊んだことがあるはず。
ランダムに並んだタイルを１～１５の順番にお片付けすればクリアなパズル。
作業領域として、１マス空きがあり、その空いているマスを使ってタイルの並べ替えを行う。

必要なことを考えてみる。

1. まずタイルを収めるボード
2. それから数字のついたタイルｘ１５個
3. タイルを動かす方法
4. 解ける問題を出題するアルゴリズム（解けない時があるかもなのに注意）
5. 問題が解けたか判定するアルゴリズム
6. ゲームの進行をするルーチンたち（タイトル、出題、プレイ、クリア）

こんなもんでござんしょうか？
今回作る完成版に近いやつをここに置いておきます

以下の中から、ボードとタイルをどう表現するか考える。

1. まずタイルを収めるボード
2. それから数字のついたタイルｘ１５個
3. タイルを動かす方法
4. 解ける問題を出題するアルゴリズム（解けない時があるかもなのに注意）
5. 問題が解けたか判定するアルゴリズム
6. ゲームの進行をするルーチンたち（タイトル、出題、プレイ、クリア）

多分、とりあえず数字のついたタイルが１５枚あればいいので。

"タイルのデータ"

int tile[16] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,0};
//0が入っているところをスペースにしようかな？

これでいいかな。。。?
これを、ボードに押し込めます。

"ボード構造体を考える"

struct Board
{
    int tile[16]
};

これを、スライドパズルの形に表示してみる。
やってみるとわかるが、分かりにくいし使いにくい。。。
そこで以下の図のように、

ボードに枠があって、数字のタイルをはめ込んでいるんだなって考え方にしてみる。

"枠に数字を割り当てる形にしてみる"

const int BOARD_WIDTH = 4;
const int BOARD_HEIGHT = 4;
const int BLANK_POS = 16;
 
struct Board
{
	//         　行    列
	int tile[BOARD_HEIGHT][BOARD_WIDTH];
};

どの枠に何の数字タイルが入ってるのかな？という形になった。ちょい使いやすそう。（ほんとかな？）
ついでに、パズルで使う数字は１～１５までなので１６番の入っている枠が空白だという設定にする。
上の

const int BLANK_POS = 16;

がそれ。

ボードの初期配置を設定する関数としてInitBoardと、現在のボードの状態を表示する関数PrintBoardをつくってみる。

InitBoardは初期化関数である。
ボードに関して初期化するので引数はBoard構造体（への参照）、戻り値は特にないのでvoidとする。
授業でやった通り、関数に渡した引数は、関数スコープを持つので（仮引数に値のみがコピーされて関数内だけで生きている）
そのまま渡しても、実引数のほうは変更されない。
実引数のアドレス内のメモリを直接書き換えるためには、参照渡しを使う。 参照渡しは仮引数の変数の前に```&```をつけるだけでよい。
参照渡しにすると仮引数のコピーではなく、変数が入っているアドレスの中身（んー。難しい）を直接関数からいじれるようになる。

"初期化関数"

void InitBoard(Board& _board)
{
	for (int j = 0; j < BOARD_HEIGHT;j++)
	{
		for (int i = 0; i < BOARD_WIDTH; i++)
		{
			_board.tile[j][i] = 左上から順に１～１６までを代入;
		}
	}
}

枠の位置と、番号の変換はよくやる処理なので覚えておいてほしい。
何行目の何列目にいるかというのを行と列の番号から計算する。
これは、１次元配列と２次元配列の変換にも使えるので必須。

同様に、Board構造体の参照渡しを使って、現在のボードの中身をそれっぽく表示する関数を作ってゆくぅ
ちなみに、今回のように配列を含む構造体だとか後で出てくるclassだとかを、通常の値渡しの仮引数で渡すと、その構造体やclassが丸っとコピーされるのはもはや言うまでもないと思う。
つまり、でかい画像などを表示する関数に画像を含む構造体などを渡してやると毎回コピーが起こる。さすがの最近のコンピュータでも１０M以上の画像を毎フレームコピーされたら追いつかなくなってくる。
このようなコピーを防ぐ意味もあり、関数に大きなデータ構造を渡すときは参照渡しを使うことが推奨されている。（詳しくはポインタとかのところでやるので後で！）
ということで、表示するだけの関数なので、戻り値はなし（void)、引数はBoard構造体への参照、となる。

//PrintBoard関数の宣言文
void PrintBoard(Board& _board);

んで、以下のような表示をすることを目標に書いてみよう。

まんま同じ形じゃなくてもいいのでいろいろ工夫して表示してみよう

"表示関数"

void PrintBoard(Board& _board)
{
	string ruledLine = "+--+--+--+--+";
 
	cout << ruledLine << endl; //飾り枠の表示
	for (int j = 0; j < BOARD_HEIGHT; j++)
	{
		for (int i = 0; i < BOARD_WIDTH; i++)
		{
			if (空白の位置じゃなかったら)
				２文字幅でそのボード枠の中の数字を表示　例　|13
			else
				空白なので２文字幅でスペースを表す文字を表示 |**  ←スペースでもいいよ
		}
		cout << "|" << endl; 飾り枠をつけて改行
		cout << ruledLine << endl; 最後の行の飾り枠
	}
}

"動作確認用ソースコード"

int main()
{
	Board myboard;
	InitBoard(myboard);
	PrintBoard(myboard);
	return 0;
}

その２へ