17.2 设计一个算法,判断玩家是否赢了井字游戏。

解法:

假设这个检查某人是否赢得了井字游戏的函数为HasWon,那么我们第一步要向面试官确认, 这个函数是只调用一次,还是要多次频繁调用。如果是多次调用, 我们可以通过预处理来得到一个非常快速的版本。

方法一:如果HasWon函数需要被频繁调用

对于井字游戏,每个格子可以是空,我的棋子和对方的棋子3种可能,总共有39 = 19683 种可能状态。我们可以把每一种状态转换成一个整数, 预处理时把这个状态下是否有人赢得了井字游戏保存起来,每次检索时就只需要O(1)时间。 比如每个格子上的3种状态为0(空),1(我方棋子),2(对方棋子),棋盘从左到右, 从上到下依次记为0到8,那么任何一个状态都可以写成一个3进制的数,再转成10进制即可。 比如,下面的状态:


可以写成:
=*^ + *^ +...+ *^ + *^

这时,需要一个19683 大的数组来存放每一个计算出的整数表示哪一方赢了,或者出现平局。

如果只需要返回是否有人赢,而不需要知道是我方还是对方。 那可以用一个二进制位来表示是否有人赢。比如上面的状态,1赢, 就可以把那个状态转换成的数对应的位置1。如果需要知道是谁赢, 可以用一个char数组来保存预处理结果。

方法二:如果HasWon函数只被调用一次或很少次

如果HasWon函数只被调用一次或很少次,那我们就没必要去预存结果了, 直接判断一下就好。只为一次调用去做预处理是不值得的。

代码如下,判断n*n的棋盘是否有人赢,即同一棋子连成一线:

从上到下,从左到右,两条对角线。

C++实现代码:

#include<vector>
#include<iostream>
using namespace std; int convertBoardToInt(vector<vector<char> > &board)
{
int factor=;
int sum=;
int i,j;
int v;
for(i=; i<; i++)
for(j=; j<; j++)
{
v=;
if(board[i][j]=='X')
v=;
if(board[i][j]=='O')
v=;
sum+=v*factor;
factor*=;
}
return sum;
} char hasWon(vector<vector<char> > &board)
{
int i,j;
int n=board.size();
//检查每一行
for(i=; i<n; i++)
{
for(j=; j<n-; j++)
{
if(board[i][j]!=board[i][j+])
break;
}
if(j==n-)
return board[i][j];
}
//检查每一列
for(j=; j<n; j++)
{
for(i=; i<n-; i++)
{
if(board[i][j]!=board[i+][j])
break;
}
if(i==n-)
return board[i][j];
}
//检查主对角线 for(j=; j<n-; j++)
{
if(board[j][j]!=board[j+][j+])
break;
}
if(j==n-)
return board[j][j];
for(i=; i<n-; i++)
if(board[i][n-i-]!=board[i+][n-i-])
break;
if(i==n-)
return board[i][];
return board.empty();
} int main()
{
vector<vector<char> > vec={{'X','X','O'},{'X','X','O'},{'X','O','O'}};
cout<<hasWon(vec)<<endl;
}

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