C语言之三字棋的简单实现及扩展
C语言之三字棋的简单实现及扩展
在我们学习完数组之后,我们完全可以利用数组相关知识来写一个微小型的游戏,比如说今天所说的——三子棋。
大纲:
文件组成
实现
完整代码展示
扩展
即:
一.文件组成:
在我们学习的过程中,我们要逐渐习惯多文件的书写方式,也就是模块化书写。
在本文中,笔者分为了三个文件来写,分别是:
1.game.h——实现游戏函数的声明
2.game.c——游戏函数的实现
3.test.c —— 测试及游戏函数的调用
二.实现
0.文件的初始化
在这里我们分别在我们所创建的 test.c 和 game.c 包含我们的头文件——game.h
1.菜单的实现
在菜单中,我们设置玩家可以选择的模式,play and quit
以及,菜单怎么样多次循环选择,菜单的容错处理。这里,我们利用 do-while 来实现。
- #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1//加这一句话是因为笔者采用的是 VS 编译器,为了防止一些不必要的错误出现
- #include "game.h"
- void menu()//列出可供玩家选择的模式
- {
- printf("**************************************************************\n");
- printf("***************** 1.play ****************\n");
- printf("***************** 0.exit ****************\n");
- printf("**************************************************************\n");
- }
- void play()
- {
- }
- int main()
- {
- int input;//在这里,我们利用玩家选择的模式来控制循环的终止
- do
- {
- menu();
- printf("请输入你的选择:");
- scanf("%d", &input);
- switch (input)
- {
- case 1://play
- play();
- break;
- case 0://退出
- printf("欢迎下次再来!\n");
- break;
- default://当玩家输入了非法字符,让其重新选择
- printf("输入错误,请重新输入!\n");
- }
- } while (input);//当input为0时,停止循环
- return 0;
- }
运行效果:
现在,我们的菜单已经做好了,接下来要做的就是来打印我们的棋盘。
2.棋盘的打印
这里我们把打印函数的声明放在 game.h 文件里,把实现放在game.c 文件中。
在写代码之前,我们先来想一想在棋盘打印中,我们能不能直接打印空格——这肯定是不能的,因为这样,我们在屏幕上什么都看不见 (≧∇≦)ノ
game.c:
- #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
- #include"game.h"
- void InitBoard(char board[3][3], int row, int col)//棋盘初始化
- {
- int i = 0, j = 0;
- for (i = 0; i < row; i++)
- {
- for (j = 0; j < col; j++)
- {
- board[i][j] = ' ';
- }
- }
- }
- void DisplayBoard(char board[3][3], int row, int col)//棋盘打印函数
- {
- 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("|");//分割列
- }
- }
- printf("\n");
- if (i < row - 1)
- {
- for (j = 0; j < 3; j++)
- {
- printf("---");//分割行
- if (j < col - 1)
- {
- printf("|");
- }
- }
- }
- printf("\n");
- }
- }
注:
为了避免文章赘余,test.c 以及 game.h不再表示
运行结果:
但是,我们这么写,会不会有问题?
值得注意的是,在这有人会把棋盘打印写成这个样子
- void DisplayBoard(char board[3][3], int row, int col)//棋盘打印函数
- {
- for (int i = 0; i < 3; i++)
- {
- printf(" %c | %c | %c \n", board[i][0], board[i][1], board[i][2]);
- if (i < 2)
- {
- printf("---|---|---\n");//分割行
- }
- }
- }
这样,无非还是上面那个问题,代码写死,无法扩展
所以,我们在这利用宏来实现,棋盘的大小随我们的宏来改变
因此在这我们给出头文件的部分
- #pragma once
- #include<stdio.h>
- #define ROW 3//利用宏来实现棋盘的大小
- #define COL 3
- void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);//棋盘初始化
- void DisplayBoard(char board[ROW][COL],int row, int col);//棋盘打印函数
3.棋盘下子
1.玩家下子
在这里我们一共要注意几点:
1.在下子之前,我们要判断玩家所要下的位置是否在棋盘内
2.检测玩家要下的位置是否已有了棋子
3.下子之后,检查棋盘的输赢状况 (这个我们后面再说)
- void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)//玩家下棋
- {
- int x, y;
- printf("玩家走:\n");
- printf("请输入你所要落子的坐标:");
- scanf("%d%d", &x, &y);
- if (board[x - 1][y - 1]!=' ')//坐标被占用
- {
- printf("该坐标已被占用,请重新下子!\n");
- }
- else if (!((x > 0 && x <= row) && (y > 0 && y <= col)))
- {
- printf("该坐标为非法坐标,请重新输入!\n");//坐标非法
- }
- else
- {
- board[x - 1][y - 1] = '*';//玩家落子,暂时用 * 来表示
- }
- }
2.电脑下子
再这里我们暂不深究,使用随机函数来生成一个坐标来下子
- void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)//电脑下棋
- {
- int x, y;
- printf("电脑走:");
- while (1)
- {
- x = rand() % row;
- y = rand() % col;
- if (board[x][y] == ' ')
- {
- board[x][y] = '#';//这里我们用 # 来表示电脑下棋
- break;
- }
- }
- }
4.胜负的判定
在这里,我们用一个函数的返回值来表示输赢的各个情况。
#-----电脑赢
*-----玩家赢
C-----继续下子
F-----和局
- int ISFULL(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++)
- {
- if (board[i][j] == ' ')
- return 0;
- }
- }
- return 1;
- }
- char ISWIN(char board[ROW][COL], int row, int col)
- {
- int i = 0, j = 0;
- for (i = 0; i < row; i++)
- {
- for (j = 0; j < col - 2; j++)
- {
- //判断横行
- if (board[i][j] == board[i][j + 1] && board[i][j] == board[i][j + 2] && board[i][j] != ' ')
- return board[i][j];
- //判断主对角线
- else if (board[i][j] == board[i + 1][j + 1] && board[i + 2][j + 2] == board[i][j] && board[i][j] != ' ')
- return board[i][j];
- //判断副对角线
- else if (board[col - 1 - i][j] == board[col - 2 - i][j + 1] && board[col - 3 - i][j + 2] == board[col - 1 - i][j] && board[col - 1 - i][j] != ' ')
- return board[col - 1 - i][j];
- }
- }
- for (i = 0; i < row - 2; i++)
- {
- for (j = 0; j < col; j++)
- {
- //判断竖行
- if (board[i][j] == board[i + 1][j] && board[i][j] == board[i + 2][j] && board[i][j] != ' ')
- return board[i][j];
- }
- }
//判断是否满盘---放在最后是因为最后一步的判断
if (1 == ISFULL(board, row, col))
{
return 'F';
}
- return 'C';
- }
到这,我们的三子棋似乎已经编完了,先看一下运行结果:
在这个过程中,我们会发现电脑下的特别快(当然,这跟我们的懒惰有关……)所以我们在电脑下的步骤中加一个Sleep()函数来延长电脑所用时间
已即,我们可以下一次子就清一下屏,这样看起来比较舒服
所以
最后的代码部分:


- #pragma once
- #include<stdio.h>
- #include<stdlib.h>
- #include<time.h>
- #include<Windows.h>
- #define ROW 3//利用宏来实现棋盘的大小
- #define COL 3
- void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);//棋盘初始化
- void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);//棋盘打印函数
- void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);//玩家下棋
- void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);//电脑下棋
- char ISWIN(char board[ROW][COL], int row, int col);//判断输赢
- int ISFULL(char board[ROW][COL], int row, int col);//判断棋盘是否已满
game.h


- #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
- #include"game.h"
- void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)//棋盘初始化
- {
- int i = 0, j = 0;
- for (i = 0; i < row; i++)
- {
- for (j = 0; j < col; j++)
- {
- board[i][j] = ' ';
- }
- }
- }
- //void DisplayBoard(char board[3][3], int row, int col)//棋盘打印函数
- //{
- // for (int i = 0; i < 3; i++)
- // {
- // printf(" %c | %c | %c \n", board[i][0], board[i][1], board[i][2]);
- // if (i < 2)
- // {
- // printf("---|---|---\n");
- // }
- // }
- //}
- void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)//棋盘打印函数
- {
- 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("|");//分割列
- }
- }
- printf("\n");
- if (i < row - 1)
- {
- for (j = 0; j < 3; j++)
- {
- printf("---");//分割行
- if (j < col - 1)
- {
- printf("|");
- }
- }
- }
- printf("\n");
- }
- }
- void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)//玩家下棋
- {
- int x, y;
- printf("玩家走:\n");
- while (1)
- {
- printf("请输入你所要落子的坐标:");
- scanf("%d%d", &x, &y);
- if (!((x > 0 && x <= row) && (y > 0 && y <= col)))
- {
- printf("该坐标为非法坐标,请重新输入!\n");//坐标非法
- }
- else if (board[x - 1][y - 1] != ' ')//坐标被占用
- {
- printf("该坐标已被占用,请重新下子!\n");
- }
- else
- {
- board[x - 1][y - 1] = '*';//玩家落子,暂时用 * 来表示
- break;
- }
- }
- system("cls");
- }
- void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)//电脑下棋
- {
- int x, y;
- printf("电脑走:\n");
- Sleep(1000);
- while (1)
- {
- x = rand() % row;
- y = rand() % col;
- if (board[x][y] == ' ')
- {
- board[x][y] = '#';//这里我们用 # 来表示电脑下棋
- break;
- }
- }
- system("cls");
- }
- int ISFULL(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++)
- {
- if (board[i][j] == ' ')
- return 0;
- }
- }
- return 1;
- }
- char ISWIN(char board[ROW][COL], int row, int col)
- {
- int i = 0, j = 0;
- for (i = 0; i < row; i++)
- {
- for (j = 0; j < col - 2; j++)
- {
- //判断横行
- if (board[i][j] == board[i][j + 1] && board[i][j] == board[i][j + 2] && board[i][j] != ' ')
- return board[i][j];
- //判断主对角线
- else if (board[i][j] == board[i + 1][j + 1] && board[i + 2][j + 2] == board[i][j] && board[i][j] != ' ')
- return board[i][j];
- //判断副对角线
- else if (board[col - 1 - i][j] == board[col - 2 - i][j + 1] && board[col - 3 - i][j + 2] == board[col - 1 - i][j] && board[col - 1 - i][j] != ' ')
- return board[col - 1 - i][j];
- }
- }
- for (i = 0; i < row - 2; i++)
- {
- for (j = 0; j < col; j++)
- {
- //判断竖行
- if (board[i][j] == board[i + 1][j] && board[i][j] == board[i + 2][j] && board[i][j] != ' ')
- return board[i][j];
- }
- }
- //判断是否满盘---放在最后是因为最后一步的判断
- if (1 == ISFULL(board, row, col))
- {
- return 'F';
- }
- return 'C';
- }
game.c


- #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1//加这一句话是因为笔者采用的是 VS 编译器,为了防止一些不必要的错误出现
- #include "game.h"
- void menu()//列出可供玩家选择的模式
- {
- printf("**************************************************************\n");
- printf("***************** 1.play ****************\n");
- printf("***************** 0.exit ****************\n");
- printf("**************************************************************\n");
- }
- void play()
- {
- int ret;
- char board[ROW][COL] = { 0 };
- InitBoard(board, ROW, COL);
- DisplayBoard(board, ROW, COL);
- while (1)
- {
- PlayerMove(board, ROW, COL);
- DisplayBoard(board, ROW, COL);
- ret = ISWIN(board, ROW, COL);
- {
- if (ret != 'C')
- break;
- }
- ComputerMove(board, ROW, COL);
- DisplayBoard(board, ROW, COL);
- ret = ISWIN(board, ROW, COL);
- {
- if (ret != 'C')
- break;
- }
- }
- switch (ret)
- {
- case 'F':
- printf("和局!\n");
- system("pause");
- system("cls");
- break;
- case '#':
- printf("电脑赢!\n");
- system("pause");
- system("cls");
- break;
- case '*':
- printf("玩家赢!\n");
- system("pause");
- system("cls");
- break;
- default:
- break;
- }
- }
- int main()
- {
- srand((unsigned)time(NULL));//随机种子的初始化
- int input;//在这里,我们利用玩家选择的模式来控制循环的终止
- do
- {
- menu();
- printf("请输入你的选择:");
- scanf("%d", &input);
- switch (input)
- {
- case 1://play
- system("cls");
- play();
- break;
- case 0://退出
- printf("欢迎下次再来!\n");
- break;
- default://当玩家输入了非法字符,让其重新选择
- system("cls");
- printf("输入错误,请重新输入!\n");
- }
- } while (input);//当input为0时,停止循环
- return 0;
- }
test.c
三.扩展
1.五子棋的实现
五子棋的实现仅仅只改变了判断规则,其它方式都没变。
判断代码:
- char ISWIN(char board[ROW][COL], int row, int col)
- {
- int i = 0, j = 0;
- for (i = 0; i < col; i++)
- {
- for (j = 0; j < col - 4; j++)
- {
- //判断横行
- if (board[i][j] == board[i][j + 1] && board[i][j] == board[i][j + 2] && board[i][j] == board[i][j + 3] && board[i][j] == board[i][j + 4] && board[i][j] != ' ')
- return board[i][j];
- //判断对角线
- else if (board[i][j] == board[i + 1][j + 1] && board[i + 2][j + 2] == board[i][j] && board[i][j] == board[i + 3][j + 3] && board[i][j] == board[i + 4][j + 4] && board[i][j] != ' ')
- return board[i][j];
- else if (board[col - 1 - i][j] == board[col - 2 - i][j + 1] && board[col - 3 - i][j + 2] == board[col - 1 - i][j] && board[col - 4 - i][j + 3] == board[col - 2 - i][j + 1] && board[col - 5 - i][j + 4] == board[col - 2 - i][j + 1] && board[col - 1 - i][j] != ' ')
- return board[col - 1 - i][j];
- }
- }
- for (i = 0; i < col - 4; i++)
- {
- for (j = 0; j < col ; j++)
- {
- //判断竖行
- if (board[i][j] == board[i + 1][j] && board[i][j] == board[i + 2][j] && board[i][j] == board[i + 3][j] && board[i][j] == board[i + 4][j] && board[i][j] != ' ')
- return board[i][j];
- }
- }
- //判断是否满盘
- if (1 == ISFULL(board, row, col))
- {
- return 'f';
- }
- return 'c';
- }
2.玩家对战玩家
只需将电脑下子的部分,替换成玩家下子即可
完整五子棋-人人对战代码:


- #pragma once
- #include <stdio.h>
- #include<stdlib.h>
- #include<time.h>
- #include<Windows.h>
- #define ROW 10
- #define COL 10
- //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);
- //玩家走
- void Player1Move(char board[ROW][COL],int row, int col);
- //玩家2走
- void Player2Move(char board[ROW][COL], int row, int col);
- //电脑走
- void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);
- //判断输赢
- char ISWIN(char board[ROW][COL], int row, int col);
- //判断棋盘是否已满
- int ISFULL(char board[ROW][COL], int row, int col);
game.h


- #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
- #include "game.h"
- void InitBoard(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] = ' ';
- }
- }
- }
- void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
- {
- int i = 0, j = 0;
- for (i = 0; i < col; i++)
- printf(" %d", i + 1);
- printf("\n");
- for (i = 0; i < row; i++)
- {
- printf("%2d", i + 1);
- for (j = 0; j < col; j++)
- {
- printf(" %c ",board[i][j]);
- if (j < col - 1)
- printf("|");
- }
- printf("\n");
- //打印分割行
- if (i < row - 1)
- {
- printf(" ");
- for (j = 0; j < col; j++)
- {
- printf("---");
- if (j < col - 1)
- printf("|");
- }
- printf("\n");
- }
- }
- }
- void Player1Move(char board[ROW][COL], int row, int col)
- {
- int i = 0, j = 0;
- while (1)
- {
- printf("请输入玩家1要下的棋的坐标:");
- scanf("%d%d", &i, &j);
- //检查是否越界
- if (1 <= i && i <= row && j >= 1 && j <= col)
- {
- if (board[i-1][j-1] != ' ')
- printf("此坐标已被占用!\n");
- else
- {
- board[i-1][j-1] = '*';
- break;
- }
- }
- else
- printf("坐标非法访问!\n");
- }
- system("cls");
- }
- void Player2Move(char board[ROW][COL], int row, int col)
- {
- int i = 0, j = 0;
- while (1)
- {
- printf("请输入玩家2要下的棋的坐标:");
- scanf("%d%d", &i, &j);
- //检查是否越界
- if (1 <= i && i <= row && j >= 1 && j <= col)
- {
- if (board[i - 1][j - 1] != ' ')
- printf("此坐标已被占用!\n");
- else
- {
- board[i - 1][j - 1] = '#';
- break;
- }
- }
- else
- printf("坐标非法访问!\n");
- }
- system("cls");
- }
- //void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
- //{
- // int i = 0, j = 0;
- // printf("电脑走:\n");
- // while (1)
- // {
- // i = rand() % row;
- // j = rand() % col;
- // if (board[i][j] == ' ')
- // {
- // board[i][j] = '#';
- // break;
- // }
- // }
- // Sleep(1000);
- // system("cls");
- //}
- int ISFULL(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++)
- {
- if (board[i][j] == ' ')
- return 0;
- }
- }
- return 1;
- }
- char ISWIN(char board[ROW][COL], int row, int col)
- {
- int i = 0, j = 0;
- for (i = 0; i < col; i++)
- {
- for (j = 0; j < col - 4; j++)
- {
- //判断横行
- if (board[i][j] == board[i][j + 1] && board[i][j] == board[i][j + 2] && board[i][j] == board[i][j + 3] && board[i][j] == board[i][j + 4] && board[i][j] != ' ')
- return board[i][j];
- //判断对角线
- else if (board[i][j] == board[i + 1][j + 1] && board[i + 2][j + 2] == board[i][j] && board[i][j] == board[i + 3][j + 3] && board[i][j] == board[i + 4][j + 4] && board[i][j] != ' ')
- return board[i][j];
- else if (board[col - 1 - i][j] == board[col - 2 - i][j + 1] && board[col - 3 - i][j + 2] == board[col - 1 - i][j] && board[col - 4 - i][j + 3] == board[col - 2 - i][j + 1] && board[col - 5 - i][j + 4] == board[col - 2 - i][j + 1] && board[col - 1 - i][j] != ' ')
- return board[col - 1 - i][j];
- }
- }
- for (i = 0; i < col - 4; i++)
- {
- for (j = 0; j < col ; j++)
- {
- //判断竖行
- if (board[i][j] == board[i + 1][j] && board[i][j] == board[i + 2][j] && board[i][j] == board[i + 3][j] && board[i][j] == board[i + 4][j] && board[i][j] != ' ')
- return board[i][j];
- }
- }
- //判断是否满盘
- if (1 == ISFULL(board, row, col))
- {
- return 'f';
- }
- return 'c';
- }
game.c


- #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
- #include"game.h"
- void menu()
- {
- printf("*********************************************\n");
- printf("******* 1.play *********\n");
- printf("******* 0.quit *********\n");
- printf("*********************************************\n");
- }
- int choice()
- {
- int input = 0;
- printf("请输入你的选择:");
- scanf("%d", &input);
- return input;
- }
- void game()
- {
- char ret;
- char board[ROW][COL] = { 0 };
- InitBoard(board, ROW, COL);
- DisplayBoard(board, ROW, COL);
- while (1)
- {
- Player1Move(board, ROW, COL);
- DisplayBoard(board, ROW, COL);
- ret = ISWIN(board, ROW, COL);
- {
- if (ret != 'c')
- break;
- }
- Player2Move(board, ROW, COL);
- DisplayBoard(board, ROW, COL);
- ret = ISWIN(board, ROW, COL);
- {
- if (ret != 'c')
- break;
- }
- }
- switch (ret)
- {
- case 'f':
- printf("和局!\n");
- break;
- case '#':
- //printf("电脑赢!\n");
- printf("玩家2赢!\n");
- break;
- case '*':
- printf("玩家1赢!\n");
- break;
- default:
- break;
- }
- }
- void play()
- {
- int input;
- do
- {
- menu();
- input = choice();
- system("cls");
- switch (input)
- {
- case 1:
- game();
- break;
- case 0:
- printf("谢谢使用,欢迎下次再来!\n");
- break;
- default:
- system("cls");
- printf("输入错误,请重新输入!\n");
- break;
- }
- } while (input);
- }
- int main()
- {
- play();
- return 0;
- }
test.c
3.电脑下棋的探究
对此我们的算法肯定是需要极大的改进的
建议:
1.不在用随机函数代替机器大脑
2.电脑根据情况堵截
关于三子棋的讲解便到此为止。
笔者水平有限,若有错误之处,还望多多指正。
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