摘 要

移动互联网热潮在全世界引起了巨大反响，移动互联网正在改变着传统互联网的格局，全世界的IT公司争相将业务重心向移动互联网转型，移动互联网业务也将成为业内最大的利润增长点。 Android系统就是一个开放式的移动互联网操作系统，已经成为应用最广的移动互联网平台，尤其在游戏开发方面。本次设计的拼图游戏正是基于Android系统，利用Java语言，Android Studio开发工具，主要功能包括登录注册 ，背景音乐的设置，拼图的切割，关卡/模式的选择，暂停继续功能，计步计时，查看历史纪录等功能，满足用户的基本游戏要求。

论文主要研究了在切分图片的过程中，如何保证切分后的拼图是可以还原成原始图片，即保证切割有解；在图片传输以及保存的过程中，由于Android Studio本身的限制，不能在页面跳转时传输非常大的图片，而拼图游戏允许用户从本地选取高清的图片或者拍照，为保证图片在传输的范围内，压缩算法也尤为重要。

解决这两个关键问题主要采用了IDA STAR算法，逆序数定理以及倒置和算法，通过为每一个图块分配ID，判定符合算法的要求，即可保证切割后的图片有解；在图片压缩方面，主要通过图片的比例缩放和质量压缩达到压缩的目的。对这两个关键问题的解决方案也是本次设计的一个重点。

关键词：Android；拼图；图片压缩；图片切割

Abstract

The mobile Internet boom has caused huge repercussions around the world. The mobile Internet is changing the pattern of the traditional Internet. IT companies all over the world are scrambling to transform their business focus to the mobile Internet, and the mobile Internet business will become the biggest profit growth point in the industry. As an open mobile Internet operating system, Android has become the most widely used mobile Internet platform, especially in game development. This design of the jigsaw puzzle is based on the Android system, using Java language, Android Studio development tools, the main functions include login registration, background music Settings, jigsaw cutting, level/mode selection, pause continue function, step timing, view history and other functions, to meet the basic requirements of the user game.

This thesis mainly studies how to ensure that the jigsaw can be restored to the original picture in the process of image segmentation. In the process of image transmission and storage, due to the limitations of Android Studio itself, it is not possible to transmit very large images in the page jump. In addition, jigsaw games allow users to select high-definition pictures or take photos locally. In order to ensure that the pictures are within the transmission range, compression algorithm is particularly important.

IDA STAR algorithm, inverse number theorem and inversion sum algorithm were used to solve these two key topics. By assigning an ID to each graph block, the requirements of the algorithm were determined, so as to ensure the solution of the cut image. In terms of image compression, the compression is mainly achieved by scaling the image and quality compression. The solution to these two key problems is also a focus of this design.

Key Words：Android；Puzzle；Image compression；Picture of cutting

目 录

1 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 研究现状 2

1.3 主要工作 3

1.4 本文结构 3

2 需求分析 5

2.1 功能需求分析 5

2.2 性能需求分析 6

3 拼图游戏系统设计 7

3.1 拼图游戏总体设计 7

3.2 拼图游戏详细设计 8

3.2.1 登录注册 8

3.2.2 游戏操作 9

3.2.3 历史纪录 10

3.3 拼图游戏数据库设计 11

4 拼图游戏关键问题与算法设计 13

4.1 关键问题的分析与解决思路 13

4.1.1 拼图块乱序与还原问题 13

4.1.2 图片压缩问题 13

4.2 具体算法设计与实现 14

4.2.1 拼图块乱序与还原算法设计与实现 14

4.2.2 图片压缩算法设计与实现 16

5 拼图游戏实现与系统测试 18

5.1 Android开发平台搭建 18

5.2 具体功能实现 18

5.2.1 拼图切割与还原 18

5.2.2 查看历史记录 21

5.2.3 设置功能 21

5.2.4 登录注册功能 21

5.2.5 其他功能 23

5.3 系统测试 24

5.3.1 系统测试用例 24

5.3.2 系统测试结果 25

5.3.3 测试总结 27

6 总结与展望 28

6.1 总结 28

6.2 展望 28

参考文献 29

致 谢 30

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

Android系统是当前主流、开放开源的移动操作系统，已经成为一个重要的，应用广泛的手机、平板电脑操作系统。

首先，从当前操作系统应用广泛程度以及操作系统市场来看，Android已经成为如今使用最广的移动互联网平台。当前市场上常见的操作系统有iOS（苹果）、Windows Phone、Symbian（塞班）、BlackBerry（黑莓）等。后两者经过市场的选择，已经被广大手机开发厂商和手机用户放弃使用，它们处于淘汰的边缘，并且回归大众视野的希望也很渺茫，很可能就此退出历史舞台；而对于前两者，iOS目前来说是非常活跃的操作系统，在大众的口碑也是比较不错的，Apple公司出品发售的苹果手机以及iPad平板电脑，都是当代年轻人必不可少的通讯和娱乐工具，其旗下的产品也多为人们所接受，受众广泛，而对于Microsoft公司研发的Windows Phone手机操作系统，对其了解和接触的用户比较少，同时也因为Android系统和iOS系统的市场占有率占了多数，Windows Phone的前途不太乐观，但Microsof公司并未放弃它，手机操作系统的市场很大，而且还在日益扩展，其自然是全力以赴，分得市场的一杯羹，希望和Android、iOS操作系统三足鼎立。虽说如此，但目前形势并不是那么乐观，目前仍是Android和iOS主导操作系统市场^[1]。

再者，从Java语言来说，其一直是电子商务、移动、电信、银行应用开发的首选平台，因为作为服务器端编程语言的Java，在服务器端开发方面是首屈一指的，而事实也在证明这一点，Java EE平台的发展也已经非常成熟，可以说是非常的成功。但Java语言有它出众的一面，也有它掣肘的一面，那就是客户端开发，对于大部分客户端应用开发人员，是不希望也不愿意使用Java来编程的，即使Java EE平台同时拥有AWT/Swing界面开发库和SWT/JFace界面开发库。但是Android操作系统的出现给予了Java语言一个巨大的机会，Android操作系统市场占有率较高，同时它也足够优秀，在手机、平板电脑操作系统市场占有一席之地，而Java就是Android平台应用的开发语言，这改变Java在客户端开发的劣势，，为客服端开发人员提供更多开发工具的选择，使其可以在客户端应用方面发挥更大的作用。无论从哪个角度来说，Android操作系统已经成为最主流的手机操作系统。