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人机大战？——带你玩转三子棋(C语言)

全栈路上的小趴菜 2024-06-17 10:29:49
简介人机大战？——带你玩转三子棋(C语言)

@TOC

1、前言

在学习完数组之后，我们就可以自己来实现一个简单游戏—三子棋了！
在这里插入图片描述
为了确保程序的独立性：我们创建了一个源函数game.c 和test.c，一个头文件game.h
test.c——测试游戏
game.c——游戏函数的实现
game.h——游戏函数的声明

2、三子棋游戏规则

三子棋游戏规则：电脑和玩家轮流下棋，直至有一方获胜或棋盘已满时，游戏结束。
获胜评定：如果玩家或电脑有一方率先实现三子相连(横连、竖连、斜连)，则该方获胜。如果棋盘下子已满，则为平局。

3、三子棋实现思路

首先游戏运行开始后，要让玩家选择是否开始游戏：创建游戏菜单（1.玩游戏，0.退出游戏）
接下来就是游戏实现过程了：打印棋盘—>玩家走一步—>电脑走一步—>判断输赢。

游戏开始后，要在屏幕上输出九宫格，所以我们可以先初始化棋盘，同时可以使用一个3x3数组来存储双方所下棋子的数据信息

下棋：
玩家走—>输入棋子下标—>坐标空格就打印棋子（需要考虑坐标是否被占用，或坐标非法）
电脑走—>设定电脑随机坐标—>如果是空格就打印棋子

判断输赢：
判断输赢—>棋盘上有一方率先实现出现三子相连(横连、竖连、斜连)则该方获胜—>棋盘满了即为平局

Tips:

  • 为了达到最后的显示效果，任意一方走一步就打印一次棋盘

4、代码实现过程

4.1 菜单menu函数和主函数实现

首先游戏运行开始后，要让玩家选择是否开始游戏：创建游戏菜单menu()函数

void menu()
{
	printf("******************************
");
	printf("******      1.play       *****
");
	printf("******      0.exit       *****
");
	printf("******************************
");
}

int main()
{
	int input = 0;
	//srand((unsigned int)time(NULL));
	do
	{
		menu();
		printf("请选择:>
");
		scanf("%d", &input);

		switch (input)
		{
		case 1:
			game();
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏
");
			break;
		default:
			printf("选择错误,重新选择
");
			break;
		}

	} while (input);
	return 0;
}

Tips:

  • 用了do…while语句目的在保证语句于至少执行一次。

5、game()函数的实现、拆解

以上都在test.c中进行，然后在test.c文件中调用game()函数，而其功能实现则是在game.c源文件中实现。game()函数在test.c文件中的实现如下：

void game()
{
	//创建3x3二位数组，存储棋盘数据
	char board[ROW][COL] = { 0 };
	//初始化棋盘为空格
	InitBoard(board, ROW, COL);
	//打印棋盘
	DisplayBoard(board, ROW, COL);
	char ret = 1;
	while (1)
	{
		//玩家下棋
		PlayerMove(board, ROW, COL);
		DisplayBoard(board, ROW, COL);
		//判断输赢
		ret = IsWin(board, ROW, COL);
		if (ret != 'C')
			break;
		//电脑下棋
		ComputerMove(board, ROW, COL);
		DisplayBoard(board, ROW, COL);
		//判断输赢
		ret = IsWin(board, ROW, COL);
		if (ret != 'C')
			break;
	}
	if (ret == '*')
		printf("玩家赢
");
	else if (ret == '#')
		printf("电脑赢
");
	else
		printf("平局
");
}

接下来，我们来看看每一个部分具体实现过程。

5.1 创建3x3二维数组

void game()
{
	char board[3][3];
}
  • 为避免创建棋盘的维度受维数限制，同时减少修改维度时工程量，我们在头文件game.h中定义两个define定义的常变量ROW(行)和COL(列)来表示棋盘的行列。
#define ROW 3
#deine COL 3

所以创建3x3二维数组最终如下：

void game()
{
	char board[3][3];
}

5.2 棋盘初始化

在每次游戏开始前，我们希望得到一个干净的棋盘。所以我们可以初始化棋盘为空格，将数组每一个元素初始化为空格。

//初始化棋盘为空格
void InitBoard(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] = ' ';
		}
	}
}

5.3 打印棋盘

在这里插入图片描述

仅仅初始化棋盘为空格显然是不够的！
我们要想和上图一样打印九宫格就要适当添加分割线

//打印棋盘
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		//1.打印数据
		int j = 0;
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			printf(" %c ", board[i][j]);
			if (j < col - 1)
				printf("|");
		}
		printf("
");

		//2.打印分割线
		if (i < row-1)
		{
			int j = 0;
			for (j = 0; j < col; j++)
			{
				printf("---");
				if (j < col - 1)
					printf("|");
			}
			printf("
");
		}

	}
}

5.4 玩家下棋

有些玩家在下棋时总是不同寻常（下棋坐标超出棋盘），所以在玩家输入坐标后，程序应判断下棋是否合法，落在棋盘内。同时程序应判断玩家下棋处是否为空格。若不是，则不可在该处落子。

//玩家下棋 -下*
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int x = 0;
	int y = 0；
	while (1)
	{	//输入坐标
		scanf("%d %d", &x, &y);
		//坐标合法
		if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)
		{
			if (board[x - 1][y - 1] == ' ') //可以落子
			{
				board[x - 1][y - 1] = '*';
				break;
			}
			else
			{
				printf("坐标被占用，不能落子，重新输入坐标
");
			}
		}
		else//坐标非法
		{
			printf("坐标非法，重新输入
");
		}
	}
}

Tips：

  • 数组下标从0开始，但并不是每一个玩家都是程序。所以我们因该将输入横/纵坐标都减1才能得到它在坐标中的位置。比如：玩家输入2 3，即第二行第三列，但数组是board[1][3]。

5.5 电脑下棋

电脑下棋是随机下棋，是没有智能化手段的。所以我们先要随机生成两个随机数来表示下子的横/纵坐标。而C库函数提供了生成随机数的rand()函数。但生成得随机数可能超出了棋盘所表示得范围，需要进一步处理。

所以我们可以这样处理：

int x=rand()%ROW; //随机生成0~COL的横坐标
int y=ranf()%COL; //随机生成0~COL的纵坐标

//电脑下棋 -下#
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	printf("电脑下棋
");
	while (1)
	{
		x = rand() % row;
		y = rand() % col;
		if (board[x][y] == ' ')
		{
			board[x][y] = '#';
			break;
		}
	}
}

5.6 判断输赢

最后就是判断输赢了!

这里我们设计通过判断函数IsWin()函数的返回值来确定最终的结果。
//电脑赢—返回‘*’
//玩家赢——返回’#’
平局—返回”Q“
继续—返回”C

代码逻辑如下：

void game()
{
	//创建棋盘数据
	char board[ROW][COL] = { 0 };
	//初始化棋盘为空格
	InitBoard(board, ROW, COL);
	//打印棋盘
	DisplayBoard(board, ROW, COL);
	char ret = 1;
	while (1)
	{
		//玩家下棋
		PlayerMove(board, ROW, COL);
		DisplayBoard(board, ROW, COL);
		//判断输赢
		ret = IsWin(board, ROW, COL);
		if (ret != 'C')
			break;
		//电脑下棋
		ComputerMove(board, ROW, COL);
		DisplayBoard(board, ROW, COL);
		//判断输赢
		ret = IsWin(board, ROW, COL);
		if (ret != 'C')
			break;
	}
	if (ret == '*')
		printf("玩家赢
");
	else if (ret == '#')
		printf("电脑赢
");
	else
		printf("平局
");
}

判断输赢函数封装代码如下：

char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	//赢
	//行
	int i = 0;
	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];
		}
	}
	//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[0][0] != ' ')
		return board[0][0];
	if (board[0][2] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][0] && board[0][2] != ' ')
		return board[0][2];
	//平局
	if (IsFull(board, row, col) == 1)  //调用IsFull函数
		return 'Q';
	//继续
	return 'C';
}

IsFull()判断平局函数封装代码如下：

int IsFull(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++)
		{
			if (board[i][j] == ' ')
				return 0;
		}
	}
	return 1;
}
  • 这里我们将判断输赢函数的返回值设计为 ’ * ’ ,‘#’ ,‘Q’ ,和’C’,其实还是有目的，game函数的ret如果接受到判断输赢函数的返回值如果不是’C’了,证明有输赢产生,但是我并不知道是玩家赢还是电脑赢,这里玩家下子是’ * ‘,电脑下子是’ # ',所以最后我们只需要判断返回值是什么就可以判断谁赢了.

6、 所有代码如下：

到此三子棋就旗本完成了
所有代码如下：
- game.h

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define ROW 3
#define COL 3

//初始化棋盘
void InitBoard(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);

//判断输赢
//玩家赢—‘*’
//电脑赢—‘#’
//平局—‘Q’
//继续—‘C’
char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col);
  • test.c
#include "game.h"

void menu()
{
	printf("******************************
");
	printf("******      1.play       *****
");
	printf("******      0.exit       *****
");
	printf("******************************
");
}

void game()
{
	//创建棋盘数据
	char board[ROW][COL] = { 0 };
	//初始化棋盘为空格
	InitBoard(board, ROW, COL);
	//打印棋盘
	DisplayBoard(board, ROW, COL);
	char ret = 1;
	while (1)
	{
		//玩家下棋
		PlayerMove(board, ROW, COL);
		DisplayBoard(board, ROW, COL);
		//判断输赢
		ret = IsWin(board, ROW, COL);
		if (ret != 'C')
			break;
		//电脑下棋
		ComputerMove(board, ROW, COL);
		DisplayBoard(board, ROW, COL);
		//判断输赢
		ret = IsWin(board, ROW, COL);
		if (ret != 'C')
			break;
	}
	if (ret == '*')
		printf("玩家赢
");
	else if (ret == '#')
		printf("电脑赢
");
	else
		printf("平局
");
}

int main()
{
	int input = 0;
	srand((unsigned int)time(NULL));
	do
	{
		menu();
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);

		switch (input)
		{
		case 1:
			game();
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏
");
			break;
		default:
			printf("选择错误,重新选择
");
			break;
		}

	} while (input);
	return 0;
}
  • game.c`
#include "game.h"

//初始化棋盘为空格
void InitBoard(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] = ' ';
		}
	}
}

//打印棋盘
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		//1.打印数据
		int j = 0;
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			printf(" %c ", board[i][j]);
			if (j < col - 1)
				printf("|");
		}
		printf("
");

		//2.打印分割线
		if (i < row-1)
		{
			int j = 0;
			for (j = 0; j < col; j++)
			{
				printf("---");
				if (j < col - 1)
					printf("|");
			}
			printf("
");
		}

	}
}

//玩家下棋 -下*
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	printf("玩家下棋>:
");
	printf("请输入下棋的下标，中间使用空格
");
	while (1)
	{
		scanf("%d %d", &x, &y);
		//坐标合法
		if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)
		{
			if (board[x - 1][y - 1] == ' ') //可以落子
			{
				board[x - 1][y - 1] = '*';
				break;
			}
			else
			{
				printf("坐标被占用，不能落子，重新输入坐标
");
			}
		}
		else//坐标非法
		{
			printf("坐标非法，重新输入
");
		}
	}
}

//电脑下棋 -下#
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	printf("电脑下棋
");
	while (1)
	{
		x = rand() % row;
		y = rand() % col;
		if (board[x][y] == ' ')
		{
			board[x][y] = '#';
			break;
		}
	}
}

int IsFull(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++)
		{
			if (board[i][j] == ' ')
				return 0;
		}
	}
	return 1;
}

char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	//赢
	//行
	int i = 0;
	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];
		}
	}
	//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[0][0] != ' ')
		return board[0][0];
	if (board[0][2] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][0] && board[0][2] != ' ')
		return board[0][2];
	//平局
	if (IsFull(board, row, col) == 1)
		return 'Q';
	//继续
	return 'C';
}

7、结尾

本篇文章到此就结束了！但三子棋游戏还可以继续完善：比如让电脑更加智能，能够堵住棋等等。读者感兴趣可以自行查找相关代码。
创作不易，如果对你有帮助，记得点赞加关注哦！感谢您的支持！！

风语者！平时喜欢研究各种技术，目前在从事后端开发工作，热爱生活、热爱工作。

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