【C语言初阶（13）】三子棋游戏（优化：多子棋实现）

news2024/9/23 15:28:06

文章目录

  • 一、游戏的实现思路
  • 二、游戏的实现步骤
    • 1. 菜单函数
    • 2. 设置棋盘
    • 3. 初始化棋盘
    • 4. 打印棋盘
    • 5. 玩家下棋
    • 6. 电脑下棋
    • 7. 多子棋判断输赢
    • 8. 判断棋盘是否已满
  • 三、模块化代码实现
    • 1. test.c
    • 2. game.h
    • 3. game.c
  • 四、结果演示

由于模块化编程的需要，我们需要把整个游戏的实现分成三个部分。

  1. test.c：测试游戏的逻辑。
  2. game.c：游戏代码的实现。
  3. game.h：游戏代码的声明。

自由判断输赢
得到第一个位置的棋盘内容，然后直接循环判断其他位置的内容是否等于第一个位置的内容，且不等于空格，一旦等于提前结束循环

一、游戏的实现思路

  1. 创建菜单函数供玩家选择进入游戏或者退出游戏。
  2. 创建一个储存棋盘的二维数组，并使用初始化函数将其全部初始化为空格。
  3. 利用打印函数将创建好的棋盘打印出来。
  4. 玩家下棋，并打印出棋盘（玩家以行列的坐标形式来下棋，并且玩家的棋子为 ‘ o ’）。
  5. 电脑下棋，并打印出棋盘（让电脑在随机的位置进行落子，并且电脑的棋子为 ’ x ’ ）。
  6. 判断游戏输赢，判断游戏是否继续进行（字符 ’ c '，为继续游戏）。
  7. 继续回到步骤 1，继续进行下一把游戏，直到玩家退出游戏为止。

二、游戏的实现步骤

1. 菜单函数

  • 菜单界面函数实际上就是我们的一个界面，用来选择玩或不玩这个游戏。示例代码如下：
void menu()
{
	printf("|--------------------------------|\n");
	printf("|-----------三子棋游戏-----------|\n");
	printf("|********************************|\n");
	printf("|******   1.play  0.exit   ******|\n");
	printf("|********************************|\n");
	printf("|玩家为 o -------------- 电脑为 x|\n");
	printf("|--------------------------------|\n");
}

在这里插入图片描述

2. 设置棋盘

#define ROW 3 //行
#define COL 3 //列
  • 为了后续方便维护，以及更改棋盘的大小（n子棋），这里利用 define 来定义棋盘的行列

3. 初始化棋盘

  • 三子棋的期盼格式和俺们的二维数组一样，所以创建一个二维数组用来存放玩家/电脑下的棋子。
  • 将二维数组内存放的内容全部初始化为空格，以达到在棋盘上看起来什么都没有的效果。
//初始化棋盘
void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	int j = 0;

	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			board[i][j] = ' ';
		}
	}
}

4. 打印棋盘

  • 当我们进入游戏的时候，首先要把被初始化好的棋盘展示出来。
//打印棋盘
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	int j = 0;

	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			//打印的数组内容一开始都是空格，后面为落的棋子
			printf(" %c ", board[i][j]);
			if (j < col - 1)
			{
				printf("|");
			}
		}
		putchar('\n');

		//打印 row -1 行分隔符
		if (i < row - 1)//最后一行的 --- 不用打印
		{
			for (j = 0; j < col; j++)
			{
				printf("---");
				if (j < col - 1)
				{
					printf("|");//棋盘的竖杠只打印两列
				}
			}
			putchar('\n');
		}
	}
}
  • 打印的棋盘效果如下图所示：

在这里插入图片描述

5. 玩家下棋

  • 玩家落子为 ‘ o ’。
  • 站在玩家的角度上来说，行&列都是从 1 开始的，而我们数组下标访问是从0开始的。所以，我们要从1行1列为第一个进行打印。在程序实现就把输入坐标的值 - 1。
  • 玩家落子需要在棋盘范围内，玩家要在棋盘上空的地方落子，如果输入的坐标不满足要重新输入。
//玩家下棋
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int x = 0;
	int y = 0;

	while (1)
	{
		printf("请输入坐标：");
		scanf("%d %d", &x, &y);
		printf("\n玩家下棋\n");
	
		//判断玩家落子的范围是否合法
		if (x > 0 && x <= row && y > 0 && y <= col)
		{
			//将玩家输入的坐标 -1 才是实际的坐标
			if (' ' == board[x - 1][y - 1])
			{
				board[x - 1][y - 1] = 'o';
				break;
			}
			else
			{
				printf("该坐标已被占用\n");
			}

		}
		else
		{
			printf("坐标非法，请重新输入坐标\n");
		}
	}
}

6. 电脑下棋

  • 电脑落子为 ‘ x ’。
  • 利用 rand 函数生成两个随机的坐标，再判断生成的坐标上是否是空格，如果是则此位置可以下棋。
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	printf("电脑下棋\n");
	while (1)
	{
		int x = rand() % row;
		int y = rand() % col;

		if (' ' == board[x][y])
		{
			board[x][y] = 'x';
			break;
		}
	}
}

7. 多子棋判断输赢

  • 玩家赢了 —— ‘ o ’
  • 电脑赢了 —— ‘ x ’
  • 平局的话 —— ‘ q ’
  • 游戏继续 —— ‘ c ’
  • 注意：返回结果的值是字符,所以我们这里要用到字符串 char 来进行返回

实现思路

设置四个计数器，分别记录 行、列、左对角、右对角 中相同字符的个数

  • 判断行相等：取出行的第一个字符，依次将该行后面的内容和第一个字符进行判断，如果字符相等且不为空格时，行计数器+1。等到计数器记录的数和行数相同时，返回该行的第一个字符，从而判断输赢。
  • 判断列相等：与行同理，区别就是拿出列的第一个字符和后面的进行比较。
  • 判断左对角线：取出左上角的字符，然后依次拿对角线后面的字符进行比较。
  • 判断右对角线：与左对角线同理，不过右上角那个元素的下标为：board[0][row-1]。
  • 判断平局：棋盘满了时还没分出胜负就是平局了。

在这里插入图片描述

代码实现

//判断输赢
char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	int j = 0;

	//判断行列
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		int recordrow = 0;//记录行中相同字符的个数
		int recordcol = 0;//记录列中相同字符的个数

		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			//判断行相等
			if (board[i][0] == board[i][j] && board[i][j] != ' ')
			{
				recordrow++;
			}
			//判断列相等
			if (board[0][i] == board[j][i] && board[j][i] != ' ')
			{
				recordcol++;
			}
		}
		if (row == recordrow)
		{
			return board[i][0];
		}
		if (col == recordcol)
		{
			return board[0][i];
		}
	}

	int recordleft  = 0;//记录左对角线中相同字符的个数
	int recordright = 0;//记录右对角线中相同字符的个数

	//判断左对角线
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		j = i;
		if (board[0][0] == board[i][j] && board[i][j] != ' ')
		{
			recordleft++;
		}
	}
	if (recordleft == row)
	{
		return board[0][0];
	}

	//判断右对角线
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		j = row - 1 - i;
		if (board[0][row - 1] == board[i][j] && board[i][j] != ' ')
		{
			recordright++;
		}
	}
	if(recordright == row)
	{
		return board[0][row - 1];
	}
	
	//判断平局
	if (IsFull(board, row, col))
	{
		return 'q';//游戏平局
	}
	else
	{
		return 'c';//未分胜负，游戏继续
	}
}

8. 判断棋盘是否已满

  • 遍历二维数组，当出现一个空格时，则说明棋盘没满，返回 0，反之说明已经下满，返回 1。
//判断棋盘是否满了，满了则平局
int IsFull(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	int j = 0;

	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			if (' ' == board[i][j])
			{
				return 0;//棋盘未满
			}
		}
	}
	return 1;//棋盘已满
}

三、模块化代码实现

1. test.c

#include "game.h"
//将库函数的头文件以及定义的常量放在 game.h 里，
//在其他文件里只引用 game.h 就可以使用了

void menu()
{
	printf("|--------------------------------|\n");
	printf("|-----------三子棋游戏-----------|\n");
	printf("|********************************|\n");
	printf("|******   1.play  0.exit   ******|\n");
	printf("|********************************|\n");
	printf("|玩家为 o -------------- 电脑为 x|\n");
	printf("|--------------------------------|\n");
}

void game()//整个玩游戏的过程
{
	char board[ROW][COL] = { 0 };
	char ret = 0;

	InitBoard(board, ROW, COL);
	DisplayBoard(board, ROW, COL);

	while (1)
	{
		//玩家下棋，然后打印棋盘，最后判断输赢
		PlayerMove(board, ROW, COL);
		DisplayBoard(board, ROW, COL);
		ret = IsWin(board, ROW, COL);
		if ('c' != ret)
		{
			break;
		}
		//电脑下棋，然后打印棋盘，最后判断输赢
		ComputerMove(board, ROW, COL);
		DisplayBoard(board, ROW, COL);
		ret = IsWin(board, ROW, COL);
		if ('c' != ret)
		{
			break;
		}
	}
	if ('o' == ret)
	{
		printf("玩家胜利\n");
	}
	else if ('x' == ret)
	{
		printf("电脑胜利\n");
	}
	else
	{
		printf("游戏平局\n");
	}
	DisplayBoard(board, ROW, COL);
}

int main()
{
	int input = 0;
	srand((unsigned int)time(NULL));

	do
	{
		menu();
		printf("请输入数字：");
		scanf("%d", &input);

		switch (input)
		{
			case 1:
				printf("游戏开始\n"); game(); break;
			case 0:
				printf("游戏退出\n"); break;
			default:
				printf("输入错误\n"); break;
		}
	} while (input);

	return 0;
}

2. game.h

  • 关于游戏包含的函数声明，符号声明头文件的包含以及宏定义。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define ROW 3 //行
#define COL 3 //列

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);	//打印棋盘
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);		//判断棋盘是否填满

3. game.c

  • 游戏代码的实现
#include "game.h"

//初始化棋盘
void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	int j = 0;

	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		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;
	int j = 0;

	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			printf(" %c ", board[i][j]);
			if (j < col - 1)
			{
				printf("|");
			}
		}
		putchar('\n');

		//打印 row -1 行分隔符
		if (i < row - 1)
		{
			for (j = 0; j < col; j++)
			{
				printf("---");
				if (j < col - 1)
				{
					printf("|");//棋盘的竖杠只打印两列
				}
			}
			putchar('\n');
		}
	}
}

//玩家下棋
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int x = 0;
	int y = 0;

	while (1)
	{
		printf("请输入坐标：");
		scanf("%d %d", &x, &y);
		printf("\n玩家下棋\n");
	
		//判断玩家落子的范围是否合法
		if (x > 0 && x <= row && y > 0 && y <= col)
		{
			if (' ' == board[x - 1][y - 1])
			{
				board[x - 1][y - 1] = 'o';
				break;
			}
			else
			{
				printf("该坐标已被占用\n");
			}

		}
		else
		{
			printf("坐标非法，请重新输入坐标\n");
		}
	}
}

//电脑下棋
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	printf("电脑下棋\n");
	while (1)
	{
		int x = rand() % row;
		int y = rand() % col;

		if (' ' == board[x][y])
		{
			board[x][y] = 'x';
			break;
		}
	}
}

//判断棋盘是否满了，满了则平局
int IsFull(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	int j = 0;

	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			if (' ' == board[i][j])
			{
				return 0;//棋盘未满
			}
		}
	}
	return 1;//棋盘已满
}

//判断输赢
char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	int j = 0;

	//判断行列
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		int recordrow = 0;//记录行中相同字符的个数
		int recordcol = 0;//记录列中相同字符的个数

		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			//判断行相等
			if (board[i][0] == board[i][j] && board[i][j] != ' ')
			{
				recordrow++;
			}
			//判断列相等
			if (board[0][i] == board[j][i] && board[j][i] != ' ')
			{
				recordcol++;
			}
		}
		if (row == recordrow)
		{
			return board[i][0];
		}
		if (col == recordcol)
		{
			return board[0][i];
		}
	}

	int recordleft  = 0;//记录左对角线中相同字符的个数
	int recordright = 0;//记录右对角线中相同字符的个数

	//判断左对角线
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		j = i;
		if (board[0][0] == board[i][j] && board[i][j] != ' ')
		{
			recordleft++;
		}
	}
	if (recordleft == row)
	{
		return board[0][0];
	}

	//判断右对角线
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		j = row - 1 - i;
		if (board[0][row - 1] == board[i][j] && board[i][j] != ' ')
		{
			recordright++;
		}
	}
	if(recordright == row)
	{
		return board[0][row - 1];
	}
	//判断平局
	if (IsFull(board, row, col))
	{
		return 'q';//游戏平局
	}
	else
	{
		return 'c';//未分胜负，游戏继续
	}
}

四、结果演示

1. 玩家胜利

在这里插入图片描述

2. 电脑胜利

在这里插入图片描述

3. 游戏平局

在这里插入图片描述

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