Python五子棋程序实现详解
- 引言
- 功能实现
- 显示棋盘
- 点击落子
- 判断胜负
- 游戏结束判断
- 交替落子
- 运行结果
- 完整代码
- 总结
引言
五子棋是一种广泛传播的策略棋类游戏，两人对弈，通过在棋盘上落子，以先形成连续的相同颜色的五子棋为胜利条件。本文将介绍如何使用Python编写一个简单的五子棋程序，实现了五子棋游戏的基本功能。
功能实现
显示棋盘
首先，我们需要在程序中显示一个19x19的五子棋棋盘。使用tkinter库可以快速实现可视化界面的搭建。
# 定义常量
ROWS = 19
COLS = 19
PADDING = 30
GRID_SIZE = 20
# 创建棋盘
board = [[0] * COLS for _ in range(ROWS)]
# 创建窗口
window = tk.Tk()
window.title("五子棋")
window.geometry(str(COLS * GRID_SIZE + PADDING * 2) + "x" + str(ROWS * GRID_SIZE + PADDING * 2 + 40))
# 创建画布
canvas = tk.Canvas(window, width=COLS * GRID_SIZE + PADDING * 2, height=ROWS * GRID_SIZE + PADDING * 2, bg="burlywood")
canvas.place(x=0, y=PADDING)
# 绘制棋盘线
for i in range(ROWS):
canvas.create_line(PADDING, i * GRID_SIZE + PADDING, COLS * GRID_SIZE + PADDING - GRID_SIZE, i * GRID_SIZE + PADDING)
for i in range(COLS):
canvas.create_line(i * GRID_SIZE + PADDING, PADDING, i * GRID_SIZE + PADDING, ROWS * GRID_SIZE + PADDING - GRID_SIZE)
# 绘制黑点
for i in range(3, ROWS, 6):
for j in range(3, COLS, 6):
canvas.create_oval(j * GRID_SIZE + PADDING - 3, i * GRID_SIZE + PADDING - 3,
j * GRID_SIZE + PADDING + 3, i * GRID_SIZE + PADDING + 3, fill="black")
以上代码使用tkinter库创建了一个窗口，并在窗口内创建了一个棋盘。我们使用了Canvas组件来绘制棋盘上的线条和黑点。
点击落子
接下来，我们需要实现在棋盘上点击鼠标落子的功能。
def on_click(event):
# 处理鼠标点击事件
row = round((event.y - PADDING) / GRID_SIZE)
col = round((event.x - PADDING) / GRID_SIZE)
if row < 0 or row >= ROWS or col < 0 or col >= COLS:
# 落子在棋盘外侧
messagebox.showinfo("提示", "不可以落子在棋盘外哦！")
return
if not is_valid_move(row, col):
# 提示落子位置已有棋子
messagebox.showinfo("提示", "此处已有棋子，不可重复落子")
return
global current_player
if current_player == 1: # 蓝方玩家
color = "blue"
label.config(text="红方玩家的回合")
else: # 红方玩家
color = "red"
label.config(text="蓝方玩家的回合")
board[row][col] = current_player
x = col * GRID_SIZE + PADDING
y = row * GRID_SIZE + PADDING
canvas.create_oval(x - GRID_SIZE // 2, y - GRID_SIZE // 2, x + GRID_SIZE // 2, y + GRID_SIZE // 2, fill=color)
if is_winner(current_player):
if current_player == 1:
messagebox.showinfo("游戏结束", "蓝方玩家获胜")
else:
messagebox.showinfo("游戏结束", "红方玩家获胜")
window.quit()
else:
current_player = 2 if current_player == 1 else 1
# 绑定鼠标点击事件
canvas.bind("<Button-1>", on_click) # 左键点击
canvas.bind("<Button-3>", on_click) # 右键点击
以上代码定义了一个on_click函数来处理鼠标点击事件。函数首先根据点击的位置计算出对应的行列索引，然后检查是否落子在有效位置上。如果位置无效（落子在棋盘外侧或已有棋子），则弹出提示信息。如果位置有效，根据当前玩家的不同，设置棋子的颜色，并绘制出棋子。然后检查是否有玩家获得胜利，如果有，则弹出提示信息并退出游戏。如果没有胜利，切换当前玩家。
判断胜负
接下来，我们需要编写一个函数来判断当前是否有玩家已经胜利。
def is_winner(player):
# 检查玩家是否胜利
for row in range(ROWS):
for col in range(COLS):
if board[row][col] == player:
# 检查水平方向
if col + 4 < COLS and all(board[row][col + i] == player for i in range(5)):
return True
# 检查垂直方向
if row + 4 < ROWS and all(board[row + i][col] == player for i in range(5)):
return True
# 检查对角线方向（左上到右下）
if row + 4 < ROWS and col + 4 < COLS and all(board[row + i][col + i] == player for i in range(5)):
return True
# 检查对角线方向（右上到左下）
if row + 4 < ROWS and col - 4 >= 0 and all(board[row + i][col - i] == player for i in range(5)):
return True
return False
以上代码定义了一个is_winner函数来判断指定玩家是否获胜。函数首先遍历棋盘上的每个位置，如果该位置的棋子颜色与指定玩家相同，则进行进一步检查。检查水平方向、垂直方向以及两个对角线方向上是否有连续的五个相同颜色的棋子，如果有，则返回True表示获胜，否则返回False表示未获胜。
游戏结束判断
在on_click函数中，每当有玩家落子后，会检查是否有玩家获胜，如果有，则弹出提示信息并退出游戏。
交替落子
在on_click函数中，每当有玩家落子后，会切换当前玩家。这通过全局变量current_player实现，初始值为1（蓝方玩家），当某一方落子后，将current_player的值切换为另一方（2表示红方玩家）。
运行结果
通过以上的代码实现，我们可以得到一个能够实现基本五子棋功能的程序。
程序运行时，会弹出一个窗口，窗口中显示了一个19x19的五子棋棋盘。玩家可以通过鼠标左键或右键点击棋盘上的格子进行落子。每当有玩家落子后，程序会自动判断是否有玩家获胜，并在弹出提示信息后结束游戏。
在程序运行过程中，程序会在窗口底部显示当前是哪一方玩家的回合，玩家可以根据该提示进行操作，避免出现误操作。同时，程序还会对一些错误的操作给出相应的提示，提高了游戏的友好度。
完整代码
import tkinter as tk
from tkinter import messagebox
# 定义常量
ROWS = 19
COLS = 19
PADDING = 30
GRID_SIZE = 20
# 创建棋盘
board = [[0] * COLS for _ in range(ROWS)]
def is_valid_move(row, col):
# 检查落子是否有效
return board[row][col] == 0
def is_winner(player):
# 检查玩家是否胜利
for row in range(ROWS):
for col in range(COLS):
if board[row][col] == player:
# 检查水平方向
if col + 4 < COLS and all(board[row][col + i] == player for i in range(5)):
return True
# 检查垂直方向
if row + 4 < ROWS and all(board[row + i][col] == player for i in range(5)):
return True
# 检查对角线方向（左上到右下）
if row + 4 < ROWS and col + 4 < COLS and all(board[row + i][col + i] == player for i in range(5)):
return True
# 检查对角线方向（右上到左下）
if row + 4 < ROWS and col - 4 >= 0 and all(board[row + i][col - i] == player for i in range(5)):
return True
return False
def on_click(event):
# 处理鼠标点击事件
row = round((event.y - PADDING) / GRID_SIZE)
col = round((event.x - PADDING) / GRID_SIZE)
if row < 0 or row >= ROWS or col < 0 or col >= COLS:
# 落子在棋盘外侧
messagebox.showinfo("提示", "不可以落子在棋盘外哦！")
return
if not is_valid_move(row, col):
# 提示落子位置已有棋子
messagebox.showinfo("提示", "此处已有棋子，不可重复落子")
return
global current_player
if current_player == 1: # 蓝方玩家
color = "blue"
label.config(text="红方玩家的回合")
else: # 红方玩家
color = "red"
label.config(text="蓝方玩家的回合")
board[row][col] = current_player
x = col * GRID_SIZE + PADDING
y = row * GRID_SIZE + PADDING
canvas.create_oval(x - GRID_SIZE // 2, y - GRID_SIZE // 2, x + GRID_SIZE // 2, y + GRID_SIZE // 2, fill=color)
if is_winner(current_player):
if current_player == 1:
messagebox.showinfo("游戏结束", "蓝方玩家获胜")
else:
messagebox.showinfo("游戏结束", "红方玩家获胜")
window.quit()
else:
current_player = 2 if current_player == 1 else 1
# 创建窗口
window = tk.Tk()
window.title("五子棋")
window.geometry(str(COLS * GRID_SIZE + PADDING * 2) + "x" + str(ROWS * GRID_SIZE + PADDING * 2 + 40))
# 创建画布
canvas = tk.Canvas(window, width=COLS * GRID_SIZE + PADDING * 2, height=ROWS * GRID_SIZE + PADDING * 2, bg="burlywood")
canvas.place(x=0, y=PADDING)
# 绘制棋盘线
for i in range(ROWS):
canvas.create_line(PADDING, i * GRID_SIZE + PADDING, COLS * GRID_SIZE + PADDING - GRID_SIZE, i * GRID_SIZE + PADDING)
for i in range(COLS):
canvas.create_line(i * GRID_SIZE + PADDING, PADDING, i * GRID_SIZE + PADDING, ROWS * GRID_SIZE + PADDING - GRID_SIZE)
# 绘制黑点
for i in range(3, ROWS, 6):
for j in range(3, COLS, 6):
canvas.create_oval(j * GRID_SIZE + PADDING - 3, i * GRID_SIZE + PADDING - 3,
j * GRID_SIZE + PADDING + 3, i * GRID_SIZE + PADDING + 3, fill="black")
# 绑定鼠标点击事件
canvas.bind("<Button-1>", on_click) # 左键点击
canvas.bind("<Button-3>", on_click) # 右键点击
# 创建游戏信息标签
label = tk.Label(window, text="蓝方玩家的回合", font=("宋体", 14))
label.place(x=PADDING, y=PADDING * 2 + ROWS * GRID_SIZE + 10)
# 初始化当前玩家为蓝方玩家
current_player = 1
# 运行窗口的主循环
window.mainloop()
总结
本文通过使用Python编写了一个简单的五子棋程序，实现了五子棋游戏的基本功能。通过tkinter库创建了一个可视化界面，实现了显示棋盘和点击落子的功能。通过编写相应的函数实现了胜负判断和游戏结束判断的功能。整个游戏流程简洁明了，代码结构清晰。通过本文的学习，相信读者们已经掌握了使用Python编写简单游戏的基本方法。希望本文的内容对读者们有所帮助，谢谢阅读！
