Gomoku with React 用 React 做一個五子棋小遊戲

本文為學習 React router 與 Redux 之前，試著模仿官方 OOXX 遊戲的指南，使用 function component 改寫五子棋小遊戲，英文版

零、Description 功能描述

分成兩個部分：

1. 畫面：畫出棋盤，讓黑棋白棋輪流下

棋格 -> 棋列 -> 棋盤

a. 先畫出棋格

b. 再畫有十九個棋格的一列

c. 再畫有十九列的棋盤

d. 點擊棋格輪流出現黑棋或白棋

這裡的 row 跟 col 好像寫反了...

2. 邏輯：判斷勝負

a. 平手

b. 同顏色有贏家，有四種可能性：

橫線連五子
直線連五子
右斜線連五子
左斜線連五子

一、Recap sequence 前情提要

實作比想像中難很多，一開始完全沒有想法，卡了幾個小時以後，去參考同學跟老師範例，但幾乎完全看不懂邏輯概念，看了很多學習系統上面的心得，從分析檔案開始，把每個功能都寫下來，最後好像慢慢可以看懂。

第一個卡關的地方主要在「畫棋盤」，因為 React 的邏輯跟以前不一樣，思考方式差很多。這裡用的做法是「先畫出一個正方形，裡面有棋格線」，這是一個最小的 component。

CSS 偽元素不熟，使用偽元素畫出棋格線的原因是，這樣棋盤會是「一個元素」，而不是正方形加上格線兩個不同的元素：格線用的是位移效果在棋盤上；另一個難題是，props 傳參數的概念不熟，導致邊際多餘的格線無法去除。

用 Array(19).fill(Array(19).fill(null)) 產生 19 * 19 棋盤，再次印證要用 React 必須要對 js 的內建函式很熟很熟，這裡用 useState 對棋盤做原始設定。

思考方向是「最小元素是一個正方形，透過產生十九個陣列的方式來畫出棋盤」，因此結構會是 Square -> Row -> Board

也就是說，一列有十九個 squares -> 總共有十九列

二、Set up environment 設置環境

1. set up environment

create a file -> arrange files -> install styled-components & Prettier ESLint

a. go to file Gomoku and enter below three commands

$ npx create-react-app Gomoku
$ cd Gomoku
$ npm start

b. go to index.js and remove strict mode

ps don't forget to add a comma after <APP />,

c. go to App.js and remove everything inside <div className="App">remove here</div>

d. install styled-components & Prettier ESLint(install prettier & ESlint if needed)

$npm install --save styled-components

$npm install --save prettier eslint prettier-eslint: install prettier, ESlint and Prettier ESLint three plugins

note: reopen VsCode is a good way to solve some problems, sometimes it takes time to wait for Prettier ESLint running.

2. Here we go: `npm start`

See Tutorial: Intro to React, this is for class component, what I gonna do is try to imitate and do it in function component.

3. What I thought before started 實作前的想法：

畫一個正方形加邊框，用雙層迴圈產生一列有十九欄 + 有十九列，產生一個有格子的棋盤

卡了幾個小時以後，參考同學跟老師的範例，發覺這樣做很不 React，接著分析專案結構。

4. Where I get stuck

a. I don’t know how to make a board with 19 * 19 rows and columns

b. Let's see the sample and imitate 看完老師的範例，暫時得出以下結論

b.1 Analysis 結構分析：

b.1.1 SRC 資料夾底下有四個檔案：

App.js：引入了 Chess.js、useBoard.js

Chess.js：是一個 fn component，主要用於 render board

useBoard.js：是一個 fn component，用在紀錄 state

utils.js：判斷勝負

b.1.2 畫面的結構分別是：

Title
WinnerModal 內含 ModalInner
Wrapper 內含 Checkerboard
- Checkerboard 內含 Row
  - Row 內含 Chess

c. 同學作業參考結構分析：

SRC 資料夾底下有：

Square.js：負責顯示棋盤跟棋子以及當點擊時，偵測位置並顯示黑棋或白棋

Board.js：處理遊戲邏輯、紀錄 state

Gomoku.js：負責遊戲外框、標題，把遊戲包起來

三、Practice — Render a board 實作 — 產生棋盤

How on earth to render a Gomoku board? 究～竟～棋格要怎麼畫？

這裡嚴重卡關，整理一下想法，應該是這樣做：

1. Draw a square 畫一個木頭色的正方形

2. Add black outlines and try to render 加上黑色邊框，試著顯示最小方塊

function App() {
  const [board, setBoard] = useState([""]);

  return (
    <div className="App">
      {board.map((board) => {
        return <Square />;
      })}
    </div>
  );
}

3. Think about the structure 思考結構，棋盤包著列，列又包著棋格

Board
- Row
  - Square

export default function App() {
  const [board, setBoard] = useState("");

  return (
    <div className="App">
      <Board>
        <Row>
          <Square />
        </Row>
      </Board>
    </div>
  );
}

4. 利用 `Array(19).fill(Array(19).fill(null))` 產生一列有十九欄 + 有十九列

5. `&:before and &:after` 畫格線：前者直線，後者橫線

// Square.js code
// 這是一個棋格的最小的單位，輸出為 function component

const Cell = styled.div`
  background: #ba8c63;
  height: 30px;
  width: 30px;
  position: relative;

  &:before {
    content: "";
    height: 100%;
    width: 2px;
    background: black;
    position: absolute;
  }

  &:after {
    content: "";
    width: 100%;
    height: 2px;
    background: black;
    position: absolute;
  }
`;

// App.js code
export default function App() {
  const [board, setBoard] = useState(Array(19).fill(Array(19).fill(null)));

  return (
    <div className="App">
      <Wrapper>
        // 光是這裡就想了好久
        <Board>
          {board.map((row) => {
            return (
              <Row>
                {row.map(() => {
                  return <Square />;
                })}
              </Row>
            );
          })}
        </Board>
      </Wrapper>
    </div>
  );
}

6. Shifting the lines 把線條位移

// Square.js code

import styled from "styled-components";

const Cell = styled.div`
  background: #ba8c63;
  height: 48px;
  width: 48px;
  position: relative;

  &:before {
    content: ""; // 要給內容才能顯示
    height: 100%; // 要給高度才能顯示
    width: 2px; // 線條寬度
    background: black; // 線條顏色
    position: absolute; // 本體跟線條的位置關係
    top: 0%; // 每一段直線與上面的距離
    left: 50%; // 每一段直線與左邊的距離
    // 就算是 top & left 設好了，但因為寬度 2px 的關係，
    // 線條不會在「正中間」，所以給下面這個 
    transform: translateX(-50%);
  }

  &:after {
    content: "";
    width: 100%;
    height: 2px;
    background: black;
    position: absolute;
    top: 50%;
    left: 0;
    transform: translateY(-50%);
  }
`;

function Square() {
  return (
    <Cell>
      <Piece />
    </Cell>
  );
}

export default Square;

export default function App() {
  const [board, setBoard] = useState(Array(19).fill(Array(19).fill(null)));

  return (
    <div className="App">
      <Board>
        {board.map((row) => {
          return (
            <Row>
              {row.map(() => {
                return <Square />;
              })}
            </Row>
          );
        })}
      </Board>
    </div>
  );
}

6.1 Error log 記錄錯誤：`useState` 裡面不用 [ ] 包起來啦！

把 useState 裡面用陣列包起來，所以導致畫面出不來 const [board, setBoard] = useState([Array(19).fill(Array(19).fill(null))]);

6.2 Reference 參考資料：Transform: translate(-50%, -50%)

The reason why transform: translate(-50%, -50%) is required is because you want the center of the element to line up with the center of its parent. In simple terms, it can be boiled down to translateX(-50%) translateY(-50%), which means:

move me leftwards by 50% of my width, along the x-axis, and
move me upwards by 50% of my height, along the y-axis

7. Remove the extra lines near boarder 去除邊際多餘線條

解決了世紀難題，關鍵是 props 傳遞不熟，卡在不知道為什麼多餘的線沒辦法去除，根本原因是沒有把 props 傳下去

在 Square.js 裡，Cell component 要接受參數（row, rowIndex, col, colIndex），把這些參數傳到 App.js 的 component 裡

// Square.js code

import styled from "styled-components";
import React from "react";

const Cell = styled.div`
  background: #ba8c63;
  width: 30px;
  height: 30px;
  position: relative;

  &:before {
    content: "";
    height: 100%;
    width: 2px;
    background: black;
    position: absolute;
    top: 0;
    left: 50%;
    transform: translateX(-50%);

    ${(props) =>
      props.$row === 0 &&
      `
      top: 50%;
    `}

    ${(props) =>
      props.$row === 18 &&
      `
      height: 50%;
    `}
  }

  &:after {
    content: "";
    width: 100%;
    height: 2px;
    background: black;
    position: absolute;
    top: 50%;
    left: 0;
    transform: translateY(-50%);

    ${(props) =>
      props.$col === 0 &&
      `
      left: 50%;
    `}

    ${(props) =>
      props.$col === 18 &&
      `
      width: 50%;
    `}
  }
`;

const Square = ({ row, col }) => {
  return (
    <Cell $row={row} $col={col}>
      <Piece />
    </Cell>
  );
};

export default Square;

// App.js code
import React, { useState } from "react";
import Square from "./Components/Square";
import styled from "styled-components";

const Wrapper = styled.div`
  display: flex;
  text-align: center;
  margin: 100px auto;
`;

const Board = styled.div`
  margin: 0 auto;
`;

const Row = styled.div`
  display: flex;
`;

export default function App() {
  const [board, setBoard] = useState(Array(19).fill(Array(19).fill(null)));

  return (
    <div className="App">
      <Wrapper>
        <Board>
          // 傳參數得永生
          {board.map((row, rowIndex) => {
            return (
              <Row>
                // 對的參數救人一生
                {row.map((col, colIndex) => {
                  return <Square row={rowIndex} col={colIndex} />;
                })}
              </Row>
            );
          })}
        </Board>
      </Wrapper>
    </div>
  );
}

小結：解決了棋盤問題，接著來看看點擊格線 → 輪流產生黑、白棋

四、Practice — Render black or white piece while clicking the board 實作 — 點擊棋盤，輪流產生黑、白棋

1. Piece is a circle 棋子就是畫一個圓加上顏色：

const Piece = styled.div`
  width: 100%;
  height: 100%;
  border-radius: 50%;
  position: absolute;
  background: white;
  transform: scale(0.5);
  z-index: 1; // 讓棋子在格線的最上面
`;

2. Gotcha, the grids 格線，我想抓住你

a. 當點擊 Square component 的時候，需要三個資料：

在哪一欄、在哪一列、把欄跟列存成二維陣列

我們來聽聽佐為怎麼說：「黑右上角四之三，白右上角三之五」

這不就是二維陣列嗎！黑棋下在上面往下數第四格 + 右邊往左數第三格 -> [3, 2]

嗯嗯從零開始數，工程師的美德

b. Square 的關鍵程式碼：

// Square code

const Square = ({ row, col, value, onClick }) => {
  const handleSquareClick = () => {
    onClick(row, col, value);
  };
  return (
    <Cell $row={row} $col={col} onClick={handleSquareClick}>
      <Piece />
    </Cell>
  );
};

c. React 的特色又來了，不可以直接改變棋盤，要複製一份再改變 state：

概念類似 todo 的完成 / 未完成的做法（如果不是點擊到的 todo 就回傳；如果是就改變狀態）

// App.js code

// 傳三個參數：哪一欄（y）、哪一列（x）、新的陣列
const updateBoard = (y, x, newValue) => {
    // 有兩種可能性：沒有被點擊到的列 + 被點擊到的那一列
    setBoard((board) =>
      // 如果沒有點擊到這一列裡面的任一個欄，那就直接回傳這一列，沒它的事
      board.map((row, currentY) => {
        if (currentY !== y) return row;
        // 如果被點擊到了，找出這一列裡面被點到的那一欄，回傳它的值
        return row.map((col, currentX) => {
          if (currentX !== x) return col;
          return newValue;
        });
      })
    );
  };

3. Black goes first, white is next 黑棋先行，白棋在後

a. 顯示黑白棋

const Piece = styled.div`
  width: 100%;
  height: 100%;
  border-radius: 50%;
  position: absolute;
  transform: scale(0.5);
  z-index: 1;
  cursor: pointer;

  ${(props) =>
    props.$value === "black" &&
    `
    background: black;
  `}

  ${(props) =>
    props.$value === "white" &&
    `
    background: white;
  `}
`;

const Square = ({ row, col, value, onClick }) => {
  const handleSquareClick = () => {
    // 這裡的 onClick 我不是很明白
    onClick(row, col, value);
  };
  return (
    <Cell $row={row} $col={col} onClick={handleSquareClick}>
      <Piece $value={value} />
    </Cell>
  );
};

b. 一下黑，一下白

export default function App() {
  const [board, setBoard] = useState(Array(19).fill(Array(19).fill(null)));

  const updateBoard = (y, x, newValue) => {
    setBoard((board) =>
      board.map((row, currentY) => {
        if (currentY !== y) return row;

        return row.map((col, currentX) => {
          if (currentX !== x) return col;
          return newValue;
        });
      })
    );
  };

  const isBlackNext = useRef(true); // 黑棋先下，不涉及 UI 所以用 useRef
  // 紀錄上一次棋子位置
  const lastRow = useRef();
  const lastCol = useRef();

  const handlePieceClick = (row, col, value) => {
    // 該位置已經有棋了，就回傳
    if (value) return;

    // 因為用 useRef 所以 .current
    lastRow.current = row; 
    lastCol.current = col;
    updateBoard(row, col, isBlackNext.current ? "black" : "white");
    // 每一次都 switch 黑 / 白
    isBlackNext.current = !isBlackNext.current;
  };

  return (
    <div className="App">
      <Wrapper>
        <Board>
          {board.map((row, rowIndex) => {
            return (
              <Row key={rowIndex}>
                {row.map((col, colIndex) => {
                  return (
                    <Square
                      key={colIndex}
                      value={board[rowIndex][colIndex]}
                      row={rowIndex}
                      col={colIndex}
                      onClick={handlePieceClick}
                    />
                  );
                })}
              </Row>
            );
          })}
        </Board>
      </Wrapper>
    </div>
  );
}

五、Practice — The Winner goes to… 實作 — 是誰贏了？

想法：同樣顏色連在一起五顆棋，該顏色獲勝

範例程式碼分成兩個函式：

1. 從自己出發，去定位四種方向，來計算棋子的數量：

a. 這裡卡住的地方有：

a.1 要怎麼定位？利用 [directionY, directionX] 來指定方向

do...while 不熟，while 可以接 true，如果是 false 就 return

do {
  tempX += directionX;
  tempY += directionY;

  if (board[tempY] && board[tempY][tempX] === now) {
    total++;
  } else {
    break;
  }
} while (true);

a.2 上面的 if (board[tempY] 這一段看不懂，感覺應該是在排除超過十九格的狀況，後來我寫成這樣比較直觀

function countTotal(board, currentY, currentX, directionY, directionX) {
  const now = board[currentY][currentX];
  let tempX = currentX;
  let tempY = currentY;
  let total = 0;

  do {
    tempX += directionX;
    tempY += directionY;

    // 這裡在排除超過格子的狀況
    if (tempY === -1 || tempY === 19 || tempX === -1 || tempX === 19) break;

    if (board[tempY][tempX] === now) {
      total++;
    } else {
      break;
    }
  } while (true);

  return total;
}

a.3 其實有點不能理解，為什麼拿到 board[y][x] 就知道顏色了？所以說這個是什麼東西？

實測過後發現，每下一顆棋子，會有三個值：x 軸位置、y 軸位置、black or white

上面的問題是不了解每一顆在棋盤上的棋子裡面有哪些資訊

a.4 在上跟左邊緣兩列所下的棋子沒有被計算數量，但是右跟下是沒有問題的。實測發現點擊棋盤上任一點都是可以抓到二維陣列的，因此把問題鎖定在 countTotal 這個函式上

只要二維陣列牽涉到零的時候就會有問題，例如：[0, 0]...[0, 18] 或者是 [18, 0]...[1, 0] 總共 37 個 edge case

發現 useBaord.js 裡面的這個函式有問題

useEffect(() => {
  if (!lastRow.current || !lastCol.current) return;
  setWinner(findWinner(board, lastRow.current, lastCol.current));
  // 上與左列印不出二維陣列來
  console.log(lastRow.current, lastCol.current);
}, [board]);

調整 console.log 的位置，發現兇手是 if (!lastRow.current || !lastCol.current) return;

應該要寫這樣 if (lastRow.current === undefined || lastCol.current === undefined) return;

2. 什麼情況下會平手？

a. 當棋盤上每一格都有棋子，就是平手

if (board.every((row) => row.every((col) => col))) {
  return "draw";
}

Array.prototype.every()

b. 什麼時候會出現 lastRow.current === undefined || lastCol.current === undefined

就是下第一顆棋子的時候

c. 該怎麼顯示贏家？

贏家就是 Black or White 嘛，要怎麼抓到資料，是透過這兩個函式（countTotal, findWinner）回傳的 winner

最後我學老師寫一個 hook 把值回傳給 App.js

卡住的地方在於，我把資料寫在 App.js 最後拿不到 winner 的資料

參考資料：

五子棋 Gobang

老師範例

Gomoku with React 用 React 做一個五子棋小遊戲

零、Description 功能描述

1. 畫面：畫出棋盤，讓黑棋白棋輪流下

2. 邏輯：判斷勝負

一、Recap sequence 前情提要

二、Set up environment 設置環境

1. set up environment

2. Here we go: `npm start`

3. What I thought before started 實作前的想法：

4. Where I get stuck

a. I don’t know how to make a board with 19 * 19 rows and columns

b. Let's see the sample and imitate 看完老師的範例，暫時得出以下結論

b.1 Analysis 結構分析：

c. 同學作業參考結構分析：

三、Practice — Render a board 實作 — 產生棋盤

How on earth to render a Gomoku board? 究～竟～棋格要怎麼畫？

1. Draw a square 畫一個木頭色的正方形

2. Add black outlines and try to render 加上黑色邊框，試著顯示最小方塊

3. Think about the structure 思考結構，棋盤包著列，列又包著棋格

4. 利用 `Array(19).fill(Array(19).fill(null))` 產生一列有十九欄 + 有十九列

5. `&:before and &:after` 畫格線：前者直線，後者橫線

6. Shifting the lines 把線條位移

6.1 Error log 記錄錯誤：`useState` 裡面不用 [ ] 包起來啦！

6.2 Reference 參考資料：Transform: translate(-50%, -50%)

7. Remove the extra lines near boarder 去除邊際多餘線條

小結：解決了棋盤問題，接著來看看點擊格線 → 輪流產生黑、白棋

四、Practice — Render black or white piece while clicking the board 實作 — 點擊棋盤，輪流產生黑、白棋

1. Piece is a circle 棋子就是畫一個圓加上顏色：

2. Gotcha, the grids 格線，我想抓住你

3. Black goes first, white is next 黑棋先行，白棋在後

五、Practice — The Winner goes to… 實作 — 是誰贏了？

1. 從自己出發，去定位四種方向，來計算棋子的數量：

2. 什麼情況下會平手？

Christy

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零、Description 功能描述

1. 畫面：畫出棋盤，讓黑棋白棋輪流下

2. 邏輯：判斷勝負

一、Recap sequence 前情提要

二、Set up environment 設置環境

1. set up environment

2. Here we go: npm start

3. What I thought before started 實作前的想法：

4. Where I get stuck

a. I don’t know how to make a board with 19 * 19 rows and columns

b. Let's see the sample and imitate 看完老師的範例，暫時得出以下結論

b.1 Analysis 結構分析：

c. 同學作業參考結構分析：

三、Practice — Render a board 實作 — 產生棋盤

How on earth to render a Gomoku board? 究～竟～棋格要怎麼畫？

1. Draw a square 畫一個木頭色的正方形

2. Add black outlines and try to render 加上黑色邊框，試著顯示最小方塊

3. Think about the structure 思考結構，棋盤包著列，列又包著棋格

4. 利用 Array(19).fill(Array(19).fill(null)) 產生一列有十九欄 + 有十九列

5. &:before and &:after 畫格線：前者直線，後者橫線

6. Shifting the lines 把線條位移

6.1 Error log 記錄錯誤：useState 裡面不用 [ ] 包起來啦！

6.2 Reference 參考資料：Transform: translate(-50%, -50%)

7. Remove the extra lines near boarder 去除邊際多餘線條

小結：解決了棋盤問題，接著來看看點擊格線 → 輪流產生黑、白棋

四、Practice — Render black or white piece while clicking the board 實作 — 點擊棋盤，輪流產生黑、白棋

1. Piece is a circle 棋子就是畫一個圓加上顏色：

2. Gotcha, the grids 格線，我想抓住你

3. Black goes first, white is next 黑棋先行，白棋在後

五、Practice — The Winner goes to… 實作 — 是誰贏了？

1. 從自己出發，去定位四種方向，來計算棋子的數量：

2. 什麼情況下會平手？

Christy

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2. Here we go: `npm start`

4. 利用 `Array(19).fill(Array(19).fill(null))` 產生一列有十九欄 + 有十九列

5. `&:before and &:after` 畫格線：前者直線，後者橫線

6.1 Error log 記錄錯誤：`useState` 裡面不用 [ ] 包起來啦！