C语言——实现三子棋

时间  2021-08-12
标签 算法 数组 markdown 框架 ide 函数 测试 优化 设计 3d 栏目 Markdown 繁體版
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@toc 算法

三子棋设计

前期准备：

工程文件思路：
主函数 放到ticktacktoe（三子棋）中
三子棋具体的实现 放到game.c / game.h中数组

image-20210731153017666

 

主函数游戏思路：
三子棋游戏思路：
一、至少玩一次，能够玩屡次，do…while循环
二、进入游戏后先打印菜单提示
三、提示用户输入，根据输入值来肯定后续的游戏进程（1表明玩游戏，0表明退出，其余须要从新选择
 
三子棋玩游戏的思路：markdown

首先咱们要知道三子棋的一些信息：
一、三子棋形状
image-20210731154500176框架

image-20210731153314301

二、游戏规则：同一形状连成直线（三格）即获胜
因此获胜的条件：一、横排同形状 二、竖排同形状 三、对角线同形状
 
三子棋游戏实现具体思路：
1.咱们要记录下棋的结果，就须要对应的二维数组来存储
2.建立的二维数组要进行初始化，赋值成空格" "
3.打印棋盘，看一下展现的效果ide

image-20210731153346722

游戏状态判断 四种状态 玩家赢，电脑赢，平局，继续
4.玩家下棋
5.判断玩家是否游戏胜利 判断游戏状态是否继续
6.电脑下棋（随机落子的方式）
7.判断电脑是否游戏胜利 判断游戏状态是否继续函数

游戏初始设计

设计菜单

void menu()
{
    printf("***************************************\n");
    printf("*********1   play game ****************\n");
    printf("*********0   exit game ****************\n");
    printf("***************************************\n");

}

主函数总体设计

int main()
{   
    menu();
    int input=0;
    do
    {
        printf("请选择:\n");
        scanf("%d", &input);
        switch (input)
        {
        case 1:
            game();
            break;
        case 0:
            printf("退出游戏\n");
            break;
        default:
            printf("选择错误");
            break;
        }
    } while (input);
    return 0;
}

游戏函数的设计

注：测试

#define ROW 3 //行
#define COL 3 //列

1.大致结构咱们已经完成，接下来咱们设计该游戏的重中之重，游戏函数game（）
关于该游戏咱们首先要对棋盘进行初始化将其初始化为空格，这里用两个循环来实现优化

void  Init_board(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    int i = 0, j = 0;
    for (i = 0;i < ROW;i++)
    {
        for(j=0;j<COL;j++)
        {
            board[i][j] = ' ';
        }

    }

}

2.初始化棋盘后，咱们进行打印棋盘设计

void print_board(char board[ROW][COL], int row, int col)
 {
     int i = 0;
     for (i = 0;i < row;i++)
     {
         printf(" %c | %c | %c \n",board[i][0],board[i][1],board[i][2]);
         if(i<row-1)
         printf("---|---|---\n");
     }

 }

咱们先看这种，这种写法确实符合咱们的要求，但咱们仔细想一想，若是咱们把开始的ROE ,COL定义成其余的数字，那么这种写法就不能实现，例如5x5，10x10的棋盘，由于上述代码的printf所写的，已经将他的形式锁死了，因此不能实现其余棋盘，因此这种写法难以推广，接下来咱们进行优化3d

void print_board(char board[ROW][COL], int row, int col)
 {
     int i = 0,j=0;
     for (i = 0;i < row;i++)
     {

         for (j = 0;j < col;j++)
         {
             printf(" %c ", board[i][j]);
             if (j < col - 1)
                 printf("|");
         }
         printf("\n");
         if (i < row - 1)
         {
             for (j = 0;j < col;j++)
             {
                 printf("---");
                 if (j < col - 1)
                     printf("|");

             }
             printf("\n");
         }
     }
 }

写成这样咱们就能够打印各类棋盘了

3.当棋盘完成初始化及打印完棋盘后，咱们就能够进行下棋了
进行下棋时，无疑觉得玩家一步，电脑一步，首先咱们来完成玩家下棋的代码

void playermove(char board[ROW][COL], int row, int col)
 {
     int x = 0, y = 0;
     printf("玩家走\n");
     while (1)
     {
         printf("请输入一个坐标");
         scanf("%d%d", &x, &y);
         if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <=col)
         {
             if (board[x - 1][y - 1] != ' ')
             {
                 printf("该坐标已被占用，请从新输入");
             }
             else
             {
                 board[x - 1][y - 1] = '*';
                 break;
             }
         }
         else
         {
             printf("坐标错误，请从新输入");
         }
     }
 }

这里咱们要注意，咱们所写的程序是面向用户的，他们不会像咱们同样知道二维i数组的第一个坐标是（0，0），他们会写成（1,1），
因此咱们这里写成 board[x - 1][y - 1]

其次是电脑下棋

void computermove(char board[ROW][COL], int row, int col)
 {
     printf("电脑走\n");

     while (1)
     {
         int x = rand() % row;
         int y = rand() % col;
         if (board[x][y] == ' ')
         {
             board[x][y] = '#';
             break;
         }
     }
 }

这里咱们的电脑是比较“笨”的，他所下棋的位置是比较随机的，同时咱们还要注意这里rand（随机数） 函数的使用，由于电脑下棋坐标是（0,0）到（2,2）（这里是以二维数组来讲），因此rand()%3 便可，这样随机数的范围就是0-2了，同时使用了rand就须要srand配合使用，
写到这里咱们将主函数增长srand((unsigned)time(NULL)); 语句
（这里简单说下rand 函数随机数范围肯定，ranf ()%num,生成随机数的范围就是0到num-1）
 

游戏检测输赢的实现

游戏已经大体完成 ，接下来实现判断游戏输赢，这里我用如下进行判断
井号 表明电脑赢
星号表明人赢
c 表明继续
f 表明平局

void game()
{

    char ret;
    char board[ROW][COL];
    //初始化棋盘
    Init_board(board, ROW, COL );
    //打印棋盘
    print_board(board, ROW ,COL);
    while (1)
    {
        playermove(board, ROW, COL);//玩家下棋
        ret =checkwin(board, ROW, COL);
        if (ret != 'c')
        {
            break;
        }
        print_board(board, ROW, COL);

        computermove(board, ROW, COL);//电脑下棋
        ret = checkwin(board, ROW, COL);
        if (ret != 'c')
        {
            break;
        }
        print_board(board, ROW, COL);
    }
    if (ret == '#')
        printf("电脑赢了\n");
    if (ret == '*')
        printf("你赢了\n");
    if (ret == 'f')
        printf("双方平局\n");
    print_board(board, ROW, COL);
}

上述大致判断框架完成，接下来就是checkwin（） 函数的实现
这个游戏无疑就是三行，三列，或对角线连成一条线则取得胜利，且每个格子里不是咱们所初始化的空格

char checkwin(char board[ROW][COL], int row, int col)
 {
     int i = 0;
     //三行
     for (i = 0;i < row;i++)
     {
         if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2] && board[i][0] != ' ')
         {
             return board[i][0];
         }
     }
     //三列 
     for (i = 0;i < col;i++)
     {
         if (board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i] && board[0][i] != ' ')
         {
             return board[0][i];
         }
     }
     //对角线
     if (board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2] && board[1][1] != ' ')
     {
         return board[1][1];
     }
     if (board[0][2] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][0] && board[1][1] != ' ')
     {
         return board[1][1];
     }
     //平局
     if (full(board,row,col) == 1)
     {
         return 'f';
     }
     //游戏继续,没有赢或平局
     return 'c';
 }

这里咱们又写了一个新的函数full（）来判断棋盘是否填满

int full(char board[ROW][COL], int row, int col)
 {
     int j = 0, i = 0;
     for (i = 0;i < row;i++)
     {
         for (j = 0;j < col;j++)
         {
             if (board[i][j] == ' ')
                 return 0;
         }
     }
     return 1;

 }

到这游戏实现，具体思路就这样的

 

最终代码部分

game.h

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#define ROW 3
#define COL 3
#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

//初始化棋盘
void Init_board(char board[ROW][COL], int row, int col);
//打印棋盘
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);
//玩家下棋
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);
//电脑下棋
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);
//检测输赢
char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col);

//告诉咱们四种游戏的状态
//玩家赢 - '*'
//电脑赢 - '#'
//平局   - 'Q'
//继续   - 'C'

game.c

//game.c游戏实现部分
#include "game.h"
//棋盘初始化为空格的函数
void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    int i = 0;
    int j = 0;
        for (i = 0; i < row; i++)
        {
            for (j = 0; j < col; j++)
            {
                board[i][j] = ' ';
            }
        }
}
//打印棋盘的函数
//void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
//{
//  int i = 0;
//  for (i = 0; i < row; i++)
//  {
//      //打印一行的数据
//      printf(" %c | %c | %c \n",board[i][0], board[i][1], board[i][2]);
//      //打印分割行
//      if (i < row - 1)
//          printf("---|---|---\n");
//  }
//}
//这个打印函数写死了棋盘边框，只有3*3的棋盘边框，所以不是很合适

//改进后的棋盘打印函数
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < row; i++)
    {
        int j = 0;
        for (j = 0; j < col; j++)
        {
            //打印一行的数据
            printf(" %c ", board[i][j]);
            if (j < col - 1)
                printf("|");
        }
        printf("\n");
        //打印分割行
        if (i < row - 1)
        {
            for (j = 0; j < col; j++)
            {
                printf("---");
                if (j < col - 1)
                    printf("|");
            }
            printf("\n");
        }
    }
}
//保存下棋步骤的函数
//玩家走步记录函数
//这里要站在玩家角度设计代码，3*3列棋盘玩家通常会认为是3行（1，2，3行）*3列（1，2，3列）
//实际上在计算机思惟上应该是3行（0，1，2行）*3列（0，1，2列）
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    int x = 0;
    int y = 0;
    printf("玩家先走：(行+空格+列）\n");
    while (1)
    {
        printf("请输入要下的坐标:>");
        scanf("%d%d", &x, &y);
        //判断x,y坐标的合法性
        if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)
        {
            if (board[x - 1][y - 1] == ' ')
            {
                board[x - 1][y - 1] = '*';
                break;
            }
            else
            {
                printf("该坐标被占用\n");
            }
        }
        else
        {
            printf("坐标非法，请从新输入!\n");
        }
    }
}
//电脑走步记录函数
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    int x = 0;
    int y = 0;
    printf("电脑走：>\n");
    while (1)
    {
        x = rand() % row;//模3只能产生0，1，2
        y = rand() % col;//模3只能产生0，1，2
        if (board[x][y] == ' ')
        {
            board[x][y] = '#';
            break;
        }
    }
}

//棋盘是否下满的判断函数
//返回1表示棋盘满了
//返回0，表示棋盘没满
int IsFull(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    int i = 0;
    int j = 0;
    for (i = 0; i < row; i++)
    {
        for (j = 0; j < col; j++)
        {
            if (board[i][j] == ' ')//当二维数组中存在空格时，说明棋盘没满
            {
                return 0;//没满
            }
        }
    }
    return 1;//满了
}

//检查横三行，竖三列，对角线是否有三个相同的棋子
char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    int i = 0;
    //横三行
    for (i = 0; i < row; i++)
    {
        if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2] && board[i][1] != ' ')
        {
            //当有三个棋子相同时，返回三个棋子中的一个便可
            //设定中，玩家下棋是‘*’，电脑下棋是'#’，玩家赢 返回，'*'电脑赢返回'#'
            //不用判断电脑下棋仍是人下棋，直接返回就行
            return board[i][1];
        }
    }
    //竖三列
    for (i = 0; i < col; i++)
    {
        if (board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i] && board[1][i] != ' ')
        {
            //当有三个棋子相同时，返回三个棋子中的一个便可
            //设定中，玩家下棋是‘*’，电脑下棋是'#’，玩家赢 返回，'*'电脑赢返回'#'
            //不用判断电脑下棋仍是人下棋，直接返回就行
            return board[1][i];
        }
    }
    //两个对角线
    if (board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2] && board[1][1] != ' ')
        return board[1][1];
    if (board[2][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[0][2] && board[1][1] != ' ')
        return board[1][1];
    //判断是否平局
    if (1 == IsFull(board, ROW, COL))
    {
        //当棋盘满了没有结果说明平局
        return 'Q';
    }
    //判断完，输赢，平局，只剩下一种继续的可能性
    return 'C';
}

ticktacktoe.c

//ticktacktoe.c游戏测试及初始化部分
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "game.h"
void menu()
{
    printf("**********************\n");
    printf("*** 1.play  2.exit ***\n");
    printf("**********************\n");
}
//游戏算法实现
void game()
{
    char ret = 0;
    //采用数组存储走出的棋盘信息
    char board[ROW][COL] = { 0 };
    //棋盘初始化为空格
    InitBoard(board,ROW,COL);
    //打印棋盘边框
    DisplayBoard(board, ROW, COL);
    //下棋程序，玩家先下，电脑后下
    //既然是在棋盘内下棋，那么形参列表应该有棋盘的相关信息
    //调用须要行列信息，棋盘信息

    while (1)
    {
        //玩家走步记录函数及打印
        PlayerMove(board, ROW, COL);
        DisplayBoard(board, ROW, COL);
        //判断玩家是否赢
        ret = IsWin(board, ROW, COL);
        if (ret != 'C')
        {
            break;
        }
        //电脑走步记录函数及打印
        ComputerMove(board, ROW, COL);
        DisplayBoard(board, ROW, COL);
        //判断电脑是否赢
        ret = IsWin(board, ROW, COL);
        if (ret != 'C')
        {
            break;
        }
    }
    //经过Iswin输赢判断函数的返回值输出游戏结果
    if (ret == '*')
    {
        printf("玩家赢\n");
    }
    else if (ret == '#')
    {
        printf("电脑赢\n");
    }
    else
    {
        printf("平局\n");
    }
}

void test()
{
    int input = 0;
    srand((unsigned int)time(NULL));//用时间戳控制生成随机值
    do
    {
        menu();
        printf("请选择：>");
        scanf("%d", &input);
        switch (input)
        {
        case 0:
            printf("退出游戏\n");
            break;
        case 1:
            printf("游戏开始\n");
            game();
            break;
        default:
            printf("选择错误，请从新选择!\n");
                break;
        }

    } while (input);
}

int main()
{
    test();
    return 0;
}

效果展现

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