C语言-三子棋游戏的实现
C语言-三子棋游戏的实现
目录
- C语言-三子棋游戏的实现
- 游戏背景介绍
- 游戏实现思路
- test模块
- menu模块
- **game模块**
- init_board（初始化棋盘）
- print_board（打印棋盘）
- player_move（玩家下棋）
- computer_move（电脑下棋）
- is_win（判断输赢）
- 游戏全部代码
游戏背景介绍
《三子棋》是一款古老的民间传统游戏，又被称为一条龙、九宫棋等。游戏分为双方对战，双方依次在9宫格棋盘上摆放棋子，率先将自己的三个棋子连成一条线的一方则视为胜利者。
游戏实现思路
我们计划创建两个源文件test.c和game.c，一个头文件game.h，来完成对这个游戏的实现。
其中，test.c文件主要用于整体框架的实现，game.c文件主要用来实现游戏中的各个步骤。
游戏的整体模块如下：
下面我们分模块进行实现。
test模块
(上图为从函数的角度的思考)
模块的代码如下：
其中，
srand((unsigned int)time(NULL))，主要用来生成随机时间的起点。
void test()
{srand((unsigned int)time(NULL));int input = 0;do {menu();printf("请选择1（开始游戏）或0（退出游戏）：>\n");//只能选择一个整数输入，其他类型的输入，均是非法操作scanf("%d",&input);switch (input){case 1:printf("开始游戏\n");game();break;case 0:printf("退出游戏\n");break;default :printf("输入错误,请重新输入\n");break;}} while (input);//可以多次玩耍
}
menu模块
模块的代码如下：
void menu()
{printf("********************\n");printf("*** 三子棋游戏 ***\n");printf("**** 1.play ****\n");printf("**** 2.exit ****\n");printf("********************\n");
}
game模块
模块的代码如下：
void game()
{//棋盘为3*3大小，即3*3的数组//为了可以控制棋盘的大小，我们定义一个标识符常量char board[ROW][COL];char ret = 0;//初始化棋盘init_board(board, ROW, COL);//打印棋盘print_board(board, ROW, COL);while (1){//玩家下棋player_move(board, ROW, COL);//打印当前棋盘print_board(board, ROW, COL);//判断输赢ret=is_win(board, ROW, COL);if (ret != 'C'){break;}//电脑下棋computer_move(board, ROW, COL);//打印当前棋盘print_board(board, ROW, COL);ret = is_win(board, ROW, COL);if (ret != 'C'){break;}}if (ret == '*'){printf("玩家赢\n");}else if (ret == '#'){printf("电脑赢\n");}else{printf("平局\n");}}
我们通过is_win函数所带回的返回值来判断是玩家赢，电脑赢，还是说结果为平局。
game模块部分是该游戏实现的核心，下面我们从函数角度来完成各步骤的实现
init_board（初始化棋盘）
初始化棋盘，对于33的棋盘来说，就是要将一个33的数组中的所有元素初始化为空格。
函数实现如下：
void init_board(char board[ROW][COL], int row, int col)
{for (int i = 0; i < row; i++){for (int j = 0; j < col; j++){board[i][j] = ' ';}}
}
print_board（打印棋盘）
我们计划打印出如上图所示的棋盘形式，采用化整为零的思路，我们将其分为一行行和一列列，
1 首先打印出全部的元素后，它是没有任何分割线的。
2 先考虑第一行，为了达到图示的目的，我们知道一个下划线占一个位置，因此，在打印元素的同时，要打印出空格和竖线与之对应；再考虑第二行，有三个下划线和一个竖线组成一组，可以打印出来
3 全部打印出来后，发现最后行和最后列的部分多余了出来，为此，我们需要对其调整。
4 我们将第一行和第二行的这种组合为一个整体，那么他们的最后一次打印，都不需要下划线，我们以j（j < col - 1）在每行的最后一次打印时，进行区分。这样右侧的尾部就解决了。
5 在4步骤的基础上，对于下侧部分的尾部，主要是针对第二行的这种元素。我们以外侧for循环的行数i（i < row - 1），进行区分。这样下侧的尾部就解决了。
代码如下：
void print_board(char board[ROW][COL], int row, int col)
{for (int i = 0; i < row; i++){for (int j = 0; j < col; j++){if(j<col-1){printf(" %c |", board[i][j]);}else{printf(" %c ", board[i][j]);}}printf("\n");if(i<row-1){for (int j = 0; j < col; j++){if (j < col - 1){printf("---|");}else{printf("---");}}}printf("\n");}
}
player_move（玩家下棋）
对于下棋，就是要用在特定的位置（33的棋盘，共9个位置），用特定的符号（我们这里采用‘’和‘#’）将空格给替换掉。
玩家下棋，玩家下棋需要考虑到的情况：
1.判断玩家输入坐标的合法性，以三子棋为例，站在玩家的角度，要求坐标值位于1-3之间
2.输入的坐标是否被占用，如果该值不为空，则表示被占用
代码如下：
void player_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{printf("轮到玩家下棋了\n");while (1) {printf("请输入棋子的坐标\n");int x = 0;int y = 0;scanf("%d %d", &x, &y);if ((1 <= x && x <= row) && (1 <= y && y <= row)){if (board[x - 1][y - 1] == ' '){board[x - 1][y - 1] ='*';break;}else{printf("该坐标点已被占用，请重新输入\n");}}else{printf("该坐标点超出棋盘范围,请重新输入\n");}}}
computer_move（电脑下棋）
电脑下棋与玩家下棋类似，只不过对于坐标的合法性，这里采用的是生成随机数来控制坐标的范围。且电脑下棋坐标位置随机，不具有智能性（后续有时间的话，我会回来优化这个地方）。我们也可以从两个方面考虑这里。
1 利用随机生成函数控制，随机数的生成范围为0-2
2 输入的坐标是否被占用，如果该值不为空，则表示被占用
void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{while (1){printf("轮到电脑下棋了\n");int x = rand() % row;int y = rand() % col;if (board[x][y] == ' '){board[x][y] = '#';break;}else{printf("该坐标点已被占用，请重新输入\n");}}
}
is_win（判断输赢）
判断游戏输赢的情况：电脑赢，玩家赢，平局，继续。根据不同的情况我们返回不同的符号。
玩家赢：返回*
电脑赢：返回#
平局：返回Q
游戏继续：返回C
我们可以将玩家赢和电脑赢理解为一种情况：即有一方赢。
于是，有3种不同的情况。
1 一方赢的情况：三行或三列，或两条对角线上为同一个符号，且不为空格
for (int i = 0; i < row; i++)//判断行{if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2] && board[i][0] != ' '){return board[i][0];}}for (int i = 0; i < col; i++)//判断列{if (board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i] && board[0][i] != ' '){return board[0][i];}}if (board[0][0] == board[1][1] && board[2][2] == board[1][1] && board[0][0] != ' ')//判断主对角线{return board[1][1];}if (board[0][2] == board[1][1] && board[2][0] == board[1][1] && board[1][1] != ' ')//判断副对角线{return board[1][1];}
2 平局的情况：不为以上的情况，且棋盘下满（棋盘是否下满，遍历数组看是否有空格）
for (int i = 0; i < row; i++){for (int j = 0; j < col; j++){if (board[i][j] == ' '){return 0;}}}
3 其他情况，为游戏继续
该is_win的全部代码如下：
int is_full_board(char board[ROW][COL], int row, int col)
{for (int i = 0; i < row; i++){for (int j = 0; j < col; j++){if (board[i][j] == ' '){return 0;}}}return 1;
}
char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col)
{//先写死程序，后续优化改进for (int i = 0; i < row; i++)//判断行{if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2] && board[i][0] != ' '){return board[i][0];}}for (int i = 0; i < col; i++)//判断列{if (board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i] && board[0][i] != ' '){return board[0][i];}}if (board[0][0] == board[1][1] && board[2][2] == board[1][1] && board[0][0] != ' ')//判断主对角线{return board[1][1];}if (board[0][2] == board[1][1] && board[2][0] == board[1][1] && board[1][1] != ' ')//判断副对角线{return board[1][1];}if (is_full_board(board, ROW, COL)){return 'Q';}return 'C';
}
至此，所有模块功能均已实现。
游戏全部代码
test.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include "game.h"
//游戏逻辑
//test.c
//
//game.c
//game.h
void game()
{//棋盘为3*3大小，即3*3的数组//为了可以控制棋盘的大小，我们定义一个标识符常量char board[ROW][COL];char ret = 0;//初始化棋盘init_board(board, ROW, COL);//打印棋盘print_board(board, ROW, COL);while (1){//玩家下棋player_move(board, ROW, COL);//打印当前棋盘print_board(board, ROW, COL);//判断输赢ret=is_win(board, ROW, COL);if (ret != 'C'){break;}//电脑下棋computer_move(board, ROW, COL);//打印当前棋盘print_board(board, ROW, COL);ret = is_win(board, ROW, COL);if (ret != 'C'){break;}}if (ret == '*'){printf("玩家赢\n");}else if (ret == '#'){printf("电脑赢\n");}else{printf("平局\n");}}
//判断游戏输赢的情况：电脑赢？玩家赢？平局？继续？
//玩家赢：返回*
//电脑赢：返回#
//平局：返回Q
//游戏继续：返回C
void menu()
{printf("********************\n");printf("*** 三子棋游戏 ***\n");printf("**** 1.play ****\n");printf("**** 2.exit ****\n");printf("********************\n");
}
void test()
{srand((unsigned int)time(NULL));int input = 0;do {menu();printf("请选择1（开始游戏）或0（退出游戏）：>\n");//只能选择一个整数输入，其他类型的输入，均是非法操作scanf("%d",&input);switch (input){case 1:printf("开始游戏\n");game();break;case 0:printf("退出游戏\n");break;default :printf("输入错误,请重新输入\n");break;}} while (input);//可以多次玩耍
}
int main()
{test();return 0;
}
game.h
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>#define ROW 3
#define COL 3//初始化棋盘
void init_board(char board[ROW][COL], int row, int col);//打印棋盘
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);char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col);
game.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include "game.h"//初始化棋盘,也就是将数组各元素初始化为空格
void init_board(char board[ROW][COL], int row, int col)
{for (int i = 0; i < row; i++){for (int j = 0; j < col; j++){board[i][j] = ' ';}}
}//打印棋盘，也即是打印数组
//分割行和分割列的设计思路：
//1 首先打印出全部的元素
//2 先考虑第一行，为了达到图示的目的，我们知道一个下划线占一个位置，因此，在打印元素的
//同时，要打印出空格和竖线与之对应；
//再考虑第二行，有三个下划线和一个竖线组成一组元素，可以打印出来
//3 全部打印出来后，发现最后行和最后列的部分多余了出来，我们在4和5步骤对其调整/* 4 我们将第一行和第二行的这种组合为一个整体，那么他们的最后一次打印，都不需要下划线，我们以j（j < col - 1）在每行的最后一次打印时，进行区分。这样右侧的尾部就解决了。5 在4步骤的基础上，对于下侧部分的尾部，主要是针对第二行的这种元素。我们以外侧for循环的行数i（i < row - 1），进行区分。这样下侧的尾部就解决了*/
void print_board(char board[ROW][COL], int row, int col)
{for (int i = 0; i < row; i++){for (int j = 0; j < col; j++){if(j<col-1){printf(" %c |", board[i][j]);}else{printf(" %c ", board[i][j]);}}printf("\n");if(i<row-1){for (int j = 0; j < col; j++){if (j < col - 1){printf("---|");}else{printf("---");}}}printf("\n");}
}//玩家下棋，玩家下棋需要考虑到的情况：
//1.判断玩家输入坐标的合法性，以三子棋为例，站在玩家的角度，要求坐标值位于1-3之间
//2.输入的坐标是否被占用，如果该值不为空，则表示被占用
void player_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{printf("轮到玩家下棋了\n");while (1) {printf("请输入棋子的坐标\n");int x = 0;int y = 0;scanf("%d %d", &x, &y);if ((1 <= x && x <= row) && (1 <= y && y <= row)){if (board[x - 1][y - 1] == ' '){board[x - 1][y - 1] ='*';break;}else{printf("该坐标点已被占用，请重新输入\n");}}else{printf("该坐标点超出棋盘范围,请重新输入\n");}}}//电脑下棋
//电脑随机生成坐标，需要考虑到的情况同玩家类似
//1 利用随机生成函数控制，随机数的生成范围为0-2
//2 输入的坐标是否被占用，如果该值不为空，则表示被占用
void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{while (1){printf("轮到电脑下棋了\n");int x = rand() % row;int y = rand() % col;if (board[x][y] == ' '){board[x][y] = '#';break;}else{printf("该坐标点已被占用，请重新输入\n");}}
}//判断游戏是否输赢
//有4种情况：其中一方赢；平局（棋盘下满，且没有出现赢的一方）；棋盘未下满
//其中一方赢的情况：三行或三列，或两条对角线上为同一个符号，且不为空格
//平局的情况：不为以上的情况，且棋盘下满（棋盘是否下满，遍历数组看是否有空格）
//其他情况，为游戏继续int is_full_board(char board[ROW][COL], int row, int col)
{for (int i = 0; i < row; i++){for (int j = 0; j < col; j++){if (board[i][j] == ' '){return 0;}}}return 1;
}
char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col)
{//先写死程序，后续优化改进for (int i = 0; i < row; i++)//判断行{if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2] && board[i][0] != ' '){return board[i][0];}}for (int i = 0; i < col; i++)//判断列{if (board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i] && board[0][i] != ' '){return board[0][i];}}if (board[0][0] == board[1][1] && board[2][2] == board[1][1] && board[0][0] != ' ')//判断主对角线{return board[1][1];}if (board[0][2] == board[1][1] && board[2][0] == board[1][1] && board[1][1] != ' ')//判断副对角线{return board[1][1];}if (is_full_board(board, ROW, COL)){return 'Q';}return 'C';
}
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