C語言三子棋的實現思路到過程詳解
一、三子棋小遊戲的簡單介紹
要說大傢都很熟悉的一個小遊戲，三子棋算是其中一個瞭。相信大傢都玩過三子棋小遊戲，在這裡我還是給大傢介紹簡單的遊戲規則：
- 一次隻能下一個棋子；
- 玩傢下完棋子後，電腦下棋子；
- 不能再重復的位置上下棋子；
- 不管是玩傢還是電腦，誰先達到三個棋子連接在一起的時候獲勝；
- 三個棋子的連接包括：橫三個、豎三個、斜三個。
當然，熟悉規則後我們會有一個大概的瞭解瞭，那麼三子棋遊戲的思路及代碼到底是怎麼實現的呢？接下來我給大傢一一詳細解析一下。
二、三子棋的思路及代碼實現
1、打印遊戲菜單
我們實現遊戲之前，應該想到先給玩傢提供一個菜單。這個菜單的功能就是幫助用戶選擇是否要開始遊戲。菜單的實現我們可以單獨自定義一個函數，我們用到菜單的時候調用此函數即可。
void meau()
{
printf("*********************\n");
printf("***** 1.play *****\n");
printf("***** 0.exit *****\n");
printf("*********************\n");
}
通過上面的代碼我們可以很容易看出，選擇‘1’是開始遊戲，選擇‘0’是退出遊戲。
2、選擇是否開始遊戲
提到選擇，我們這裡可以聯想到switch-case語句。由上面的菜單可知：選擇‘1’是開始遊戲，選擇‘0’是退出遊戲。當然我們不能排除不小心輸入錯誤，所以這裡我們還要考慮到選擇錯誤的情況下要給出相應的提示。當選擇錯誤時，給出提示且重新選擇，同時再把菜單打印出，提供玩傢選擇。那怎麼實現重新選擇呢？我們這裡其實可以使用do-while()語句。我們先來看一下代碼的實現。
void test()
{
int input = 0;
do
{
meau();
printf("請選擇是否要開始遊戲：");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
game(); //開始三子棋遊戲
break;
case 0:
printf("退出遊戲\n");
break;
default:
printf("選擇錯誤\n");
}
} while (input);
}
我們看上面的代碼是放在的一個自定義的test()函數中，我們隻要再主函數中調用一下即可。上面的代碼很巧妙，當我們輸入‘1’的時候，開始遊戲。當遊戲結束時，循環繼續。其實是實現瞭一個玩完一局可以反復玩的效果。當我們輸入‘0’的時候，循環結束，就是相當於結束遊戲瞭。當我們輸入錯誤時，循環仍然繼續，再次打印菜單提供我們選擇。這也是 do-while()語句的巧妙之處。
3、創建並且初始化棋盤
3.1、創建棋盤
創建棋盤很簡單，我們這裡需要的是一個二維數組。那麼棋盤的大小呢？我們首先想到的是3×3的棋盤——char board[3][3]。那要是想改成5×5的棋盤呢？我們是把整個工程中的board[3][3]改成board[5][5]嗎？這樣太麻煩瞭，當然也不現實。這裡我們可以引用#define 定義的標識符常量。這時候我們可以寫成char board[ROW][COL]。改變大小的時候隻需要改變#define 定義的標識符常量的值就行。
#define ROW 3 #define COL 3 char board[ROW][COL];
3.2、初始化棋盤
我們這裡將初始化棋盤放在一個init_board(board, ROW, COL)函數中。為什麼要初始化棋盤呢？當我們不初始化的時候，期盼中的每個位置放的是‘\0’。而我們想要得到的棋盤是一個空棋盤，這樣的話更加有利於玩傢操作下棋。空棋盤看起開也比較整潔。我們看一下初始化代碼的實現。
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、打印格式化棋盤
當我們初始化完棋盤後，我們就應該把棋盤打印出來讓玩傢看到並且選擇要下棋的位置。這裡我們先來看打印棋盤。打印出來的棋盤應該格式鮮明，每個位置獨立分開，而不是一片空白。我們先看一下棋盤的格式：
3×3
5×5
通過上面的兩個圖，我們就可以建立一個大概的打印棋盤的思路瞭。其實我們可以把”_ _ _|_ _ _|_ _ _“看作我們要打印的第一行內容，但是要註意最後一行是” | | “。打印的思路有瞭，把打印棋盤內容放在print_board(board, ROW, COL)函數中。我們來看一下代碼的實現。
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、玩傢下棋
當我們把棋盤打印出來後，這時候就要提示玩傢選擇下棋瞭。我們采用的是坐標的形式讓玩傢進行選擇下棋位置。這裡要有幾點要註意的事項
- 玩傢選擇的位置就是所看到的位置，跟代碼中的數組下標訪問還是有所差距的；
- 玩傢輸入的坐標後，要判斷該坐標是否已經被占用，也就是不能重復在同一個位置上下棋；
- 玩傢輸入坐標後，要判斷坐標是否合法，不合法的話要給出提示，並且重新輸入。
- 當玩傢輸入的坐標合法後，電腦玩傢進行下棋；
- 玩傢下完棋後要再次調用打印棋盤函數print_board(board, ROW, COL)，使玩傢更方便的觀看已經下棋的位置；
- 我們把玩傢下的坐標用 ‘ * ’ 來代表。
我們將玩傢下棋內容放在player_move(board, ROW, COL)函數中，我們來看一下玩傢下棋的代碼實現。
void player_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
int x = 0;
int y = 0;
printf("請選擇你要下棋的坐標：");
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("該坐標已經被占有，請重新選擇：");
}
}
else
{
printf("該坐標非法，請輸入合法坐標:");
}
}
}
6、電腦下棋
玩傢下棋後，就該電腦下棋瞭。電腦下棋其實就是隨機下棋。當然電腦下棋也是不能重復在同一個位置上下棋，且是合法的。提到隨機，我們就因該聯想到rand()函數和srand()函數，在這裡我就不詳細介紹這兩個函數的使用方法瞭，在之前的猜數字小遊戲中有詳細的解釋，可以去瞭解一下。電腦下完棋後也要調用打印棋盤函數print_board(board, ROW, COL)，使玩傢更方便的觀看已經下棋的位置。我們把玩傢下的坐標用 ‘ #’ 來代表。把電腦下棋代碼放在computer_move(board, ROW, COL)函數中。那我們來看一下電腦下棋的代碼實現。
void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
printf("電腦下棋：\n");
while (1)
{
int x = rand() % 3;
int y = rand() % 3;
if (board[x][y] == ' ')
{
board[x][y] = '#';
break;
}
}
}
7、判斷是否玩傢或者電腦贏
其實，每當玩傢或者電腦下完一次棋後，我們都需要判斷一下是否有贏的。如果沒有贏的，我們就進行反復下棋。如果有贏的，我們就停止下棋，並輸出”玩傢贏“或者”電腦贏“。我們同時還要想到是否為平局，如果為平局的話，就輸出”平局“。判斷輸贏的函數我們定義成char is_win(board[ROW][COL], ROW, COL）。
判斷輸贏函數返回值註意：
- 我們這個判斷輸贏的函數是有返回值的，返回類型為char；
- 當返回 ‘*’ 時，玩傢勝利；
- 當返回 ‘#’ 時，電腦勝利；
- 當返回 ‘Q’ 時，平局；
- 當返回 ‘C’ 時，遊戲繼續。
當我們在編寫輸贏函數時，我們要註意不能數組越界訪問。我們先來看一下判斷輸贏函數的實現。
char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
int i = 0;
//判斷行
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];
}
}
}
//判斷列
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];
}
}
}
//判斷主對角線
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];
}
}
}
//判斷次對角線
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];
}
}
}
//判斷平局
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';
}
我們這裡再看一下反復調用玩傢下棋player_move(board, ROW, COL)函數和電腦下棋computer_move(board, ROW, COL)函數和打印棋盤函數print_board(board, ROW, COL)函數到終止循環的代碼。反復調用這幾個函數也就是實現瞭反復下棋的效果。如果沒有贏的，我們就進行反復下棋。如果有贏的或者平局，我們就停止下棋。我們來看代碼實現。
while (1)
{
//玩傢下棋
player_move(board, ROW, COL);
print_board(board, ROW, COL);
//判斷是否結束
// * 玩傢勝利
// # 電腦勝利
// Q 平局
// C 繼續遊戲
ret=is_win(board, ROW, COL);
if (ret != 'C')
break;
//電腦下棋
computer_move(board, ROW, COL);
print_board(board, ROW, COL);
ret = is_win(board, ROW, COL);
if (ret != 'C')
break;
}
綜上就是我整個三子棋遊戲實現的思路瞭。總體來說還是比較簡單的。我們把上面的代碼整合一下來看。
三、整合三子棋遊戲代碼
由於代碼量相對來說有一點多，所以我們就將函數的聲明的定義分開，這樣有利於提高代碼的可讀性，同時會保持一個良好的思路，且方便編寫代碼。
我們將函數的聲明放在單獨的一個game.h的頭文件，函數的實現放在一個單獨的game.c源文件，函數的主方法及調用放在另一個單獨的test.c源文件。
game.h
#include<stdio.h> //數組行和列的大小 #define ROW 3 #define COL 3 //初始化數組 void init_board(char board[ROW][COL],int row,int col); //打印格式化數組 void print_board(char board[ROW][COL], int row, int col); //玩傢下棋 * void player_move(char board[ROW][COL], int row, int col); //電腦下棋 # void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col); //判斷輸贏或者平局 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("請選擇你要下棋的坐標：");
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("該坐標已經被占有，請重新選擇：");
}
}
else
{
printf("該坐標非法，請輸入合法坐標:");
}
}
}
void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
printf("電腦下棋：\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;
//判斷行
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];
}
}
}
//判斷列
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];
}
}
}
//判斷主對角線
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];
}
}
}
//判斷次對角線
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];
}
}
}
//判斷平局
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];
//初始化數組 全為空格
init_board(board, ROW, COL);
//打印格式化數組
print_board(board, ROW, COL);
while (1)
{
//玩傢下棋
player_move(board, ROW, COL);
print_board(board, ROW, COL);
//判斷是否結束
// * 玩傢勝利
// # 電腦勝利
// Q 平局
// C 繼續遊戲
ret=is_win(board, ROW, COL);
if (ret != 'C')
break;
//電腦下棋
computer_move(board, ROW, COL);
print_board(board, ROW, COL);
ret = is_win(board, ROW, COL);
if (ret != 'C')
break;
}
if (ret == '*')
printf("恭喜玩傢取得勝利！\n");
else if (ret == '#')
printf("電腦取得勝利。\n");
else if (ret == 'Q')
printf("平局瞭哦。\n");
}
void meau()
{
printf("*********************\n");
printf("***** 1.play *****\n");
printf("***** 0.exit *****\n");
printf("*********************\n");
}
void test()
{
int input = 0;
do
{
meau();
printf("請選擇是否要開始遊戲：");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
game();
break;
case 0:
printf("退出遊戲\n");
break;
default:
printf("選擇錯誤\n");
}
} while (input);
}
int main()
{
test();
return 0;
}
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