C# 開發智慧型手機推箱子遊戲 (七) - Step 結構與步驟編碼

系列回顧

本系列前六篇已介紹專案架構、公用工具類、尋路演算法、基本格子定義。本文聚焦 Common/Step.cs，解析「走法步驟」結構如何支援移動記錄、撤銷/重做、通關錄影回放三大核心功能。

核心定義

namespace Skyiv.Ben.PushBox.Common
{
    // 方向枚舉：無、東、南、西、北
    enum Direction { None, East, South, West, North }

    // 設計模式動作：無、建立、編輯、刪除
    public enum Action { None, Create, Edit, Delete }

    /// 
單一走法步驟
    struct Step
    {
        Direction direct;   // 前進方向
        bool isBox;         // 是否推著箱子
        bool isStop;        // 「撤銷」時是否停留在此步驟

        public Direction Direct => direct;
        public bool IsBox => isBox;
        public bool IsStop => isStop;

        public Step(Direction direct, bool isBox, bool isStop)
        {
            this.direct = direct;
            this.isBox = isBox;
            this.isStop = isStop;
        }

        // ── 隱式轉換：Step ⇄ char ──
        // 編碼表：
        //  0-4  : A B C D E  (方向 None~North, 無箱子、非停留)
        //  5-9  : F G H I J  (同方向，有箱子)
        // 10-14 : K L M N O  (同方向，無箱子、停留)
        // 15-19 : P Q R S T  (同方向，有箱子、停留)
        public static implicit operator char(Step step)
        {
            char c = "ABCDE"[step.direct - Direction.None];
            if (step.isBox) c += 5;
            if (step.isStop) c += 10;
            return c;
        }

        public static implicit operator Step(char c)
        {
            int n = c - 'A';
            return new Step(
                (Direction)(n % 5),
                (n % 10 >= 5),
                (n >= 10)
            );
        }
    }
}

設計意圖解析

1. 三元組資訊完整描述一步

2. 實戰情境演示

假設工人從紅圈走到綠圈推箱子（圖示略），共產生 6 個 Step 實例壓入堆疊：

• 點擊「後退」：彈出步驟 6，工人+箱子同向後退一格。
• 點擊「撤銷」：連續彈出步驟 5、4、3（含推箱退回），停在步驟 3 的 IsStop=true 處（紅圈位置）。
• 再次「撤銷」：再退步驟 2、1，回到初始位置。

3. Char 編碼：極致壓縮儲存

• 單一 char (2 bytes) 完整承載三個布林值 + 5 向方向。
• 通關步驟檔 (*.bxs) 與設定檔 (PushBox.cfg) 直接存字串，無需序列化器，極適合行動裝置儲存空間有限的環境。
• Pub.ToString(Step[]) 將陣列轉字串並 反轉（因堆疊彈出順序為 LIFO），回放時再 ToCharArray() 逐字還原 Step。

擴充建議

1. 加入時間戳：若需精確重播速度，可擴充 struct StepEx { Step base; uint tick; }。
2. 支援多箱同步推動：IsBox 改為 byte boxCount。
3. 序列化為 Base64：跨平台傳輸時避免字元編碼問題。