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。