C# 開發智慧型手機軟體：推箱子遊戲（七）Common/Step.cs 步驟編碼與隱性轉換

前言

本系列第七篇，介紹 Common/Step.cs，定義移動方向、設計模式列舉，以及核心結構 Step：以單一 char 高效編碼「方向、是否推箱、是否停留」三資訊，支援隱性雙向轉換。

完整原始碼

namespace Skyiv.Ben.PushBox.Common
{
    enum Direction { None, East, South, West, North }
    public enum Action { None, Create, Edit, Delete }

    public struct Step
    {
        Direction direct;
        bool isBox;
        bool isStop;

        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;
        }

        // 編碼對照表：
        // A B C D E  (方向 None~North, 無推箱、無停留)
        // F G H I J  (推箱)
        // K L M N O  (停留)
        // P Q R S T  (推箱+停留)

        public static implicit operator char(Step step)
        {
            char c = "ABCDE"[step.direct - Direction.None];
            if (step.isBox) c = (char)(c + 5);
            if (step.isStop) c = (char)(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)
            );
        }
    }
}

編碼設計解析

設計優勢

1. 極致緊湊：單步驟僅 1 字元 (2 bytes UTF-16)，20 種組合完整覆蓋。
2. 隱性轉換：Step → char 序列化，char → Step 反序列化，程式碼簡潔：
   string s = string.Concat(steps.Select(st => (char)st));
3. 無需額外庫：純 .NET 基礎類別，CF 完整支援。
4. 人類可讀：字串 "BGKP..." 可直接觀察大致操作序列。

應用場景

• 步驟記錄檔 (.bxs)：每關通關步驟存為單行字串。
• 撤銷/重做堆疊：Stack 直接 Push/Pop。
• 回放引擎：讀取字串逐字轉 Step 執行動畫。
• 網路傳輸：極小封包，適合低頻寬環境。

結語

Step 結構展示了「領域建模 + 位元級編碼 + 隱性轉換」的優雅結合。此模式廣泛適用於任何需高效序列化的離散狀態序列。