C语言三子棋的实现思路到过程详解

2023-02-14 07:53:06
目录
一、三子棋小游戏的简单介绍二、三子棋的思路及代码实现1、打印游戏菜单2、选择是否开始游戏3、创建并且初始化棋盘3.1、创建棋盘3.2、初始化棋盘4、打印格式化棋盘5、玩家下棋6、电脑下棋7、判断是否玩家或者电脑赢三、整合三子棋游戏代码game.hgame.ctest.c

一、三子棋小游戏的简单介绍

要说大家都很熟悉的一个小游戏,三子棋算是其中一个了。相信大家都玩过三子棋小游戏,在这里我还是给大家介绍简单的游戏规则:

    一次只能下一个棋子;玩家下完棋子后,电脑下棋子;不能再重复的位置上下棋子;不管是玩家还是电脑,谁先达到三个棋子连接在一起的时候获胜;三个棋子的连接包括:横三个、竖三个、斜三个。

    当然,熟悉规则后我们会有一个大概的了解了,那么三子棋游戏的思路及代码到底是怎么实现的呢?接下来我给大家一一详细解析一下。

    二、三子棋的思路及代码实现

    1、打印游戏菜单

    我们实现游戏之前,应该想到先给玩家提供一个菜单。这个菜单的功能就是帮助用户选择是否要开始游戏。菜单的实现我们可以单独自定义一个函数,我们用到菜单的时候调用此函数即可。

    void meau()
    {
    	printf("*********************\n");
    	printf("*****  1.play   *****\n");
    	printf("*****  0.exit   *****\n");
    	printf("*********************\n");
    }

    通过上面的代码我们可以很容易看出,选择‘1’是开始游戏,选择‘0’是退出游戏。

    2、选择是否开始游戏

    提到选择,我们这里可以联想到switch-case语句。由上面的菜单可知:选择‘1’是开始游戏,选择‘0’是退出游戏。当然我们不能排除不小心输入错误,所以这里我们还要考虑到选择错误的情况下要给出相应的提示。当选择错误时,给出提示且重新选择,同时再把菜单打印出,提供玩家选择。那怎么实现重新选择呢?我们这里其实可以使用do-while()语句。我们先来看一下代码的实现。

    void test()
    {
    	int input = 0;
    	do
    	{
    		meau();
    		printf("请选择是否要开始游戏:");
    		scanf("%d", &input);
    		switch (input)
    		{
    		case 1:
    			game();  //开始三子棋游戏
    			break;
    		case 0:
    			printf("退出游戏\n");
    			break;
    		default:
    			printf("选择错误\n");
    		}
    	} while (input);
    }

    我们看上面的代码是放在的一个自定义的test()函数中,我们只要再主函数中调用一下即可。上面的代码很巧妙,当我们输入‘1’的时候,开始游戏。当游戏结束时,循环继续。其实是实现了一个玩完一局可以反复玩的效果。当我们输入‘0’的时候,循环结束,就是相当于结束游戏了。当我们输入错误时,循环仍然继续,再次打印菜单提供我们选择。这也是 do-while()语句的巧妙之处。

    3、创建并且初始化棋盘

    3.1、创建棋盘

    创建棋盘很简单,我们这里需要的是一个二维数组。那么棋盘的大小呢?我们首先想到的是3x3的棋盘——char>

    #define ROW 3
    #define COL 3
    char board[ROW][COL];

    3.2、初始化棋盘

    我们这里将初始化棋盘放在一个init_board(board,>

    void init_board(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++)
    		{
    			board[i][j] = ' ';
    		}
    	}
    }

    4、打印格式化棋盘

    当我们初始化完棋盘后,我们就应该把棋盘打印出来让玩家看到并且选择要下棋的位置。这里我们先来看打印棋盘。打印出来的棋盘应该格式鲜明,每个位置独立分开,而不是一片空白。我们先看一下棋盘的格式:

    3x3

    5x5

    通过上面的两个图,我们就可以建立一个大概的打印棋盘的思路了。其实我们可以把”_ _ _|_ _ _|_ _ _“看作我们要打印的第一行内容,但是要注意最后一行是” | | “。打印的思路有了,把打印棋盘内容放在print_board(board, ROW, COL)函数中。我们来看一下代码的实现。

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

    5、玩家下棋

    当我们把棋盘打印出来后,这时候就要提示玩家选择下棋了。我们采用的是坐标的形式让玩家进行选择下棋位置。这里要有几点要注意的事项

      玩家选择的位置就是所看到的位置,跟代码中的数组下标访问还是有所差距的;玩家输入的坐标后,要判断该坐标是否已经被占用,也就是不能重复在同一个位置上下棋;玩家输入坐标后,要判断坐标是否合法,不合法的话要给出提示,并且重新输入。当玩家输入的坐标合法后,电脑玩家进行下棋;玩家下完棋后要再次调用打印棋盘函数print_board(board,>我们把玩家下的坐标用 ‘ * ’ 来代表。

      我们将玩家下棋内容放在player_move(board, ROW, COL)函数中,我们来看一下玩家下棋的代码实现。

      void player_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
      {
      	int x = 0;
      	int y = 0;
      	printf("请选择你要下棋的坐标:");
      	while (1)
      	{
      		scanf("%d %d", &x, &y);
      		if ((x >= 1 && x <= row) && (y >= 1 && y <= col))
      		{
      			if (board[x - 1][y - 1] == ' ')
      			{
      				board[x - 1][y - 1] = '*';
      				break;
      			}
      			else
      			{
      				printf("该坐标已经被占有,请重新选择:");
      			}
      		}
      		else
      		{
      			printf("该坐标非法,请输入合法坐标:");
      		}
      	}
      }

      6、电脑下棋

      玩家下棋后,就该电脑下棋了。电脑下棋其实就是随机下棋。当然电脑下棋也是不能重复在同一个位置上下棋,且是合法的。提到随机,我们就因该联想到rand()函数和srand()函数,在这里我就不详细介绍这两个函数的使用方法了,在之前的猜数字小游戏中有详细的解释,可以去了解一下。电脑下完棋后也要调用打印棋盘函数print_board(board,>

      void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
      {
      	printf("电脑下棋:\n");
      	while (1)
      	{
      		int x = rand() % 3;
      		int y = rand() % 3;
      		if (board[x][y] == ' ')
      		{
      			board[x][y] = '#';
      			break;
      		}
      	}
      }

      7、判断是否玩家或者电脑赢

      其实,每当玩家或者电脑下完一次棋后,我们都需要判断一下是否有赢的。如果没有赢的,我们就进行反复下棋。如果有赢的,我们就停止下棋,并输出”玩家赢“或者”电脑赢“。我们同时还要想到是否为平局,如果为平局的话,就输出”平局“。判断输赢的函数我们定义成char>

      判断输赢函数返回值注意:

        我们这个判断输赢的函数是有返回值的,返回类型为char;当返回 ‘*’ 时,玩家胜利;当返回 ‘#’ 时,电脑胜利;当返回 ‘Q’ 时,平局;当返回 ‘C’ 时,游戏继续。

        当我们在编写输赢函数时,我们要注意不能数组越界访问。我们先来看一下判断输赢函数的实现。

        char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col)
        {
        	int i = 0;
        	//判断行
        	for (i = 0; i < row; i++)
        	{
        		int j = 0;
        		for (j = 0; j < col; j++)
        		{
        			if (j == 0)
        			{
        				if ((board[i][0] == board[i][1]) && (board[i][1] == board[i][2]) && (board[i][1] != ' '))
        					return board[i][0];
        			}
        			else if (j == 1)
        			{
        				if ((board[i][0] == board[i][1]) && (board[i][1] == board[i][2]) && (board[i][1] != ' ')
        					|| (board[i][1] == board[i][2]) && (board[i][2] == board[i][23]) && (board[i][1] != ' '))
        					return board[i][1];
        			}
        			else if (j == col - 1)
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i][j - 1]) && (board[i][j - 1] == board[i][j - 2]) && (board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        			else if (j == col - 2)
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i][j - 1]) && (board[i][j - 1] == board[i][j - 2]) && (board[i][j] != ' ')
        					|| (board[i][j] == board[i][j - 1]) && (board[i][j] == board[i][j + 1]) && (board[i][j] != ' '))
        				return board[i][j];
        			}
        			else
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i][j - 1]) && (board[i][j - 1] == board[i][j - 2]) && (board[i][j] != ' ')
        					|| (board[i][j] == board[i][j - 1]) && (board[i][j] == board[i][j + 1]) && (board[i][j] != ' ')
        					|| (board[i][j] == board[i][j + 1]) && (board[i][j + 1] == board[i][j + 2]) && (board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        		}
        	}
        	//判断列
        	int j = 0;
        	for (j = 0; j < col; j++)
        	{
        		for (i = 0; i < row; i++)
        		{
        			if (i == 0)
        			{
        				if ((board[0][j] == board[1][j]) && (board[1][j] == board[2][j]) && (board[1][j] != ' '))
        					return board[0][j];
        			}
        			else if (i == 1)
        			{
        				if ((board[0][j] == board[1][j]) && (board[1][j] == board[2][j]) && (board[1][j] != ' ')
        					|| (board[1][j] == board[2][j]) && (board[2][j] == board[3][j]) && (board[1][j] != ' '))
        					return board[1][j];
        			}
        			else if (i == row - 1)
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i - 1][j]) && (board[i - 1][j] == board[i - 2][j]) && (board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        			else if (i == row - 2)
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i - 1][j]) && (board[i - 1][j] == board[i - 2][j]) && (board[i][j] != ' ')
        					|| (board[i][j] == board[i - 1][j]) && (board[i - 1][j] == board[i + 1][j]) && (board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        			else
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i + 1][j]) && (board[i + 1][j] == board[i + 2][j]) && (board[i][j] != ' ')
        					|| (board[i][j] == board[i - 1][j]) && (board[i - 1][j] == board[i + 1][j]) && (board[i][j] != ' ')
        					|| (board[i][j] == board[i - 1][j]) && (board[i - 1][j] == board[i - 2][j]) && (board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        		}
        	}
        	//判断主对角线
        	for (i = 0; i < row; i++)
        	{
        		for (j = 0; j < col; j++)
        		{
        			if (i<row-2&&j<col-2)
        			{
        				if((board[i][j] == board[i + 1][j + 1] && board[i][j] == board[i + 2][j + 2] && board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        			if (i>0&&i<row-1&&j>0&&j<col-1)
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i + 1][j + 1] && board[i][j] == board[i - 1][j - 1] && board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        			if (i >1&&j>1)
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i - 1][j - 1] && board[i][j] == board[i - 2][j - 2] && board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        		}
        	}
        	//判断次对角线
        	for (i = 0; i < row; i++)
        	{
        		for (j = 0; j < col; j++)
        		{
        			if (i<row-2&&j>1)
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i + 1][j - 1] && board[i][j] == board[i + 2][j - 2] && board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        			if (j>0&&j<col-1&&i>0&&i<row-1)
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i - 1][j + 1] && board[i][j] == board[i + 1][j - 1] && board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        			if (i>1&&j<col-2)
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i - 1][j + 1] && board[i][j] == board[i - 2][j + 2] && board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        		}
        	}
        	//判断平局
        	int flag = 0;
        	for (i = 0; i < row; i++)
        	{
        		for (j = 0; j < col; j++)
        		{
        			if (board[i][j] == ' ')
        				flag = 1;
        		}
        	}
        	if (flag == 0)
        		return 'Q';
        	return 'C';
        }

        我们这里再看一下反复调用玩家下棋player_move(board, ROW, COL)函数和电脑下棋computer_move(board, ROW, COL)函数和打印棋盘函数print_board(board, ROW, COL)函数到终止循环的代码。反复调用这几个函数也就是实现了反复下棋的效果。如果没有赢的,我们就进行反复下棋。如果有赢的或者平局,我们就停止下棋。我们来看代码实现。

        	while (1)
        	{
        		//玩家下棋
        		player_move(board, ROW, COL);
        		print_board(board, ROW, COL);
        		//判断是否结束 
        		// * 玩家胜利
        		// # 电脑胜利
        		// Q 平局
        		// C 继续游戏
        		ret=is_win(board, ROW, COL);
        		if (ret != 'C')
        			break;
        		//电脑下棋
        		computer_move(board, ROW, COL);
        		print_board(board, ROW, COL);
        		ret = is_win(board, ROW, COL);
        		if (ret != 'C')
        			break;
        	}

        综上就是我整个三子棋游戏实现的思路了。总体来说还是比较简单的。我们把上面的代码整合一下来看。

        三、整合三子棋游戏代码

        由于代码量相对来说有一点多,所以我们就将函数的声明的定义分开,这样有利于提高代码的可读性,同时会保持一个良好的思路,且方便编写代码。

        我们将函数的声明放在单独的一个game.h的头文件,函数的实现放在一个单独的game.c源文件,函数的主方法及调用放在另一个单独的test.c源文件。

        game.h

        #include<stdio.h>
        //数组行和列的大小
        #define ROW 3
        #define COL 3
        //初始化数组 
        void init_board(char board[ROW][COL],int row,int col);
        //打印格式化数组
        void print_board(char board[ROW][COL], int row, int col);
        //玩家下棋 *
        void player_move(char board[ROW][COL], int row, int col);
        //电脑下棋 #
        void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col);
        //判断输赢或者平局
        char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col);

        game.c

        #include "game.h"
        void init_board(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++)
        		{
        			board[i][j] = ' ';
        		}
        	}
        }
        void print_board(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++)
        		{
        			printf(" %c ", board[i][j]);
        			if (j < col - 1)
        				printf("|");
        		}
        		printf("\n");
        		if (i < row - 1)
        		{
        			for (j = 0; j < row; j++)
        			{
        				printf("---");
        				if (j < col - 1)
        					printf("|");
        			}
        		}
        		printf("\n");
        	}
        }
        void player_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
        {
        	int x = 0;
        	int y = 0;
        	printf("请选择你要下棋的坐标:");
        	while (1)
        	{
        		scanf("%d %d", &x, &y);
        		if ((x >= 1 && x <= row) && (y >= 1 && y <= col))
        		{
        			if (board[x - 1][y - 1] == ' ')
        			{
        				board[x - 1][y - 1] = '*';
        				break;
        			}
        			else
        			{
        				printf("该坐标已经被占有,请重新选择:");
        			}
        		}
        		else
        		{
        			printf("该坐标非法,请输入合法坐标:");
        		}
        	}
        }
        void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
        {
        	printf("电脑下棋:\n");
        	while (1)
        	{
        		int x = rand() % 3;
        		int y = rand() % 3;
        		if (board[x][y] == ' ')
        		{
        			board[x][y] = '#';
        			break;
        		}
        	}
        }
        char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col)
        {
        	int i = 0;
        	//判断行
        	for (i = 0; i < row; i++)
        	{
        		int j = 0;
        		for (j = 0; j < col; j++)
        		{
        			if (j == 0)
        			{
        				if ((board[i][0] == board[i][1]) && (board[i][1] == board[i][2]) && (board[i][1] != ' '))
        					return board[i][0];
        			}
        			else if (j == 1)
        			{
        				if ((board[i][0] == board[i][1]) && (board[i][1] == board[i][2]) && (board[i][1] != ' ')
        					|| (board[i][1] == board[i][2]) && (board[i][2] == board[i][23]) && (board[i][1] != ' '))
        					return board[i][1];
        			}
        			else if (j == col - 1)
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i][j - 1]) && (board[i][j - 1] == board[i][j - 2]) && (board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        			else if (j == col - 2)
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i][j - 1]) && (board[i][j - 1] == board[i][j - 2]) && (board[i][j] != ' ')
        					|| (board[i][j] == board[i][j - 1]) && (board[i][j] == board[i][j + 1]) && (board[i][j] != ' '))
        				return board[i][j];
        			}
        			else
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i][j - 1]) && (board[i][j - 1] == board[i][j - 2]) && (board[i][j] != ' ')
        					|| (board[i][j] == board[i][j - 1]) && (board[i][j] == board[i][j + 1]) && (board[i][j] != ' ')
        					|| (board[i][j] == board[i][j + 1]) && (board[i][j + 1] == board[i][j + 2]) && (board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        		}
        	}
        	//判断列
        	int j = 0;
        	for (j = 0; j < col; j++)
        	{
        		for (i = 0; i < row; i++)
        		{
        			if (i == 0)
        			{
        				if ((board[0][j] == board[1][j]) && (board[1][j] == board[2][j]) && (board[1][j] != ' '))
        					return board[0][j];
        			}
        			else if (i == 1)
        			{
        				if ((board[0][j] == board[1][j]) && (board[1][j] == board[2][j]) && (board[1][j] != ' ')
        					|| (board[1][j] == board[2][j]) && (board[2][j] == board[3][j]) && (board[1][j] != ' '))
        					return board[1][j];
        			}
        			else if (i == row - 1)
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i - 1][j]) && (board[i - 1][j] == board[i - 2][j]) && (board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        			else if (i == row - 2)
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i - 1][j]) && (board[i - 1][j] == board[i - 2][j]) && (board[i][j] != ' ')
        					|| (board[i][j] == board[i - 1][j]) && (board[i - 1][j] == board[i + 1][j]) && (board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        			else
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i + 1][j]) && (board[i + 1][j] == board[i + 2][j]) && (board[i][j] != ' ')
        					|| (board[i][j] == board[i - 1][j]) && (board[i - 1][j] == board[i + 1][j]) && (board[i][j] != ' ')
        					|| (board[i][j] == board[i - 1][j]) && (board[i - 1][j] == board[i - 2][j]) && (board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        		}
        	}
        	//判断主对角线
        	for (i = 0; i < row; i++)
        	{
        		for (j = 0; j < col; j++)
        		{
        			if (i<row-2&&j<col-2)
        			{
        				if((board[i][j] == board[i + 1][j + 1] && board[i][j] == board[i + 2][j + 2] && board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        			if (i>0&&i<row-1&&j>0&&j<col-1)
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i + 1][j + 1] && board[i][j] == board[i - 1][j - 1] && board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        			if (i >1&&j>1)
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i - 1][j - 1] && board[i][j] == board[i - 2][j - 2] && board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        		}
        	}
        	//判断次对角线
        	for (i = 0; i < row; i++)
        	{
        		for (j = 0; j < col; j++)
        		{
        			if (i<row-2&&j>1)
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i + 1][j - 1] && board[i][j] == board[i + 2][j - 2] && board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        			if (j>0&&j<col-1&&i>0&&i<row-1)
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i - 1][j + 1] && board[i][j] == board[i + 1][j - 1] && board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        			if (i>1&&j<col-2)
        			{
        				if ((board[i][j] == board[i - 1][j + 1] && board[i][j] == board[i - 2][j + 2] && board[i][j] != ' '))
        					return board[i][j];
        			}
        		}
        	}
        	//判断平局
        	int flag = 0;
        	for (i = 0; i < row; i++)
        	{
        		for (j = 0; j < col; j++)
        		{
        			if (board[i][j] == ' ')
        				flag = 1;
        		}
        	}
        	if (flag == 0)
        		return 'Q';
        	return 'C';
        }

        test.c

        #include "game.h"
        void game()
        {
        	char ret = 0;
        	srand(time(NULL));
        	char board[ROW][COL];
        	//初始化数组 全为空格
        	init_board(board, ROW, COL);
        	//打印格式化数组
        	print_board(board, ROW, COL);
        	while (1)
        	{
        		//玩家下棋
        		player_move(board, ROW, COL);
        		print_board(board, ROW, COL);
        		//判断是否结束 
        		// * 玩家胜利
        		// # 电脑胜利
        		// Q 平局
        		// C 继续游戏
        		ret=is_win(board, ROW, COL);
        		if (ret != 'C')
        			break;
        		//电脑下棋
        		computer_move(board, ROW, COL);
        		print_board(board, ROW, COL);
        		ret = is_win(board, ROW, COL);
        		if (ret != 'C')
        			break;
        	}
        	if (ret == '*')
        		printf("恭喜玩家取得胜利!\n");
        	else if (ret == '#')
        		printf("电脑取得胜利。\n");
        	else if (ret == 'Q')
        		printf("平局了哦。\n");
        }
        void meau()
        {
        	printf("*********************\n");
        	printf("*****  1.play   *****\n");
        	printf("*****  0.exit   *****\n");
        	printf("*********************\n");
        }
        void test()
        {
        	int input = 0;
        	do
        	{
        		meau();
        		printf("请选择是否要开始游戏:");
        		scanf("%d", &input);
        		switch (input)
        		{
        		case 1:
        			game();
        			break;
        		case 0:
        			printf("退出游戏\n");
        			break;
        		default:
        			printf("选择错误\n");
        		}
        	} while (input);
        }
        int main()
        {
        	test();
        	return 0;
        }

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