C语言小项目--《三子棋》实战训练
作者:互联网
写在开头:本案例代码采用win10系统下 Visual Studio 2019 编译器进行书写编译的。对于该编译器“scanf()”编译时无法通过,解决方案在每个需要该函数的文件的第一行加入如下代码:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
首先建立主程序文件main.c,函数文件game.c,头文件game.h。其中函数文件用于存放对游戏中各个部分功能实现的函数代码;头文件用于进行函数声明。
对于任何程序,都需要一个主体部分,在三子棋游戏中也不例外。对于一个游戏,基本包括游戏界面和游戏选项。游戏运行,首先进行游戏菜单打印,等待用户输入,根据用户输入内容进行下一步的操作。其中菜单部分可以使用menu()函数进行实现,用户输入则用scanf()函数来接收。规定:菜单打印两个选项,当用户键入1时,则开始进行游戏(游戏部分由game()函数实现);当用户键入0时,则退出程序;若用户键入其他字符,则提示用户输入有误,需重新出入。因此可以使用switch()函数来实现此部分功能。具体实现代码如下:
int main(void) { int input; srand((unsigned int)time(NULL)); printf("****三子棋游戏****\n"); printf("玩家执子:*;电脑执子:#\n"); do { menu(); printf("请选择:>"); scanf("%d", &input); switch (input) { case 1: game(); break; case 0: printf("游戏结束。\n"); break; default: printf("输入错误,请重新输入!!!\n\n"); break; } } while (input); return 0; }
其中menu()函数的代码如下:
//打印菜单 void menu(void) { printf("*************************\n"); printf("**1.play*********0.exit**\n"); printf("*************************\n"); }
对于游戏部分,首先是要生成棋盘,每次进入游戏初始都要对棋盘内容进行初始化,然后对棋盘进行可视化。生成棋盘可以使用一个2维数组进行,只需对玩家和电脑每次输入的坐标进行存放。初始化棋盘使用InitBoard()函数进行,可视化用DisplayBoard()函数进行。
其次是游戏的主要部分,生成棋盘后,玩家和电脑分别落子,当有一方赢或者平局则退出游戏。玩家落子使用PlayerMove()函数实现,电脑落子使用ComMove()函数实现,判断输赢则用Winner()函数实现。下边则对上述的各个函数功能的逻辑进行分析并实现。
棋盘部分
为了保证程序的健壮性,即可以方便改变棋盘的大小,在头文件中定义三个常量来存放棋盘的大小和玩的大小(如可以玩4子棋,5子棋等)。注意定义常量时最后不要加“;”,否则后边代码会出错。
#define COL 5 //棋盘有5列 #define ROW 5 //棋盘有5行 #define COUNT 3 //三子棋
创建棋盘:
//创建一个棋盘 char board[ROW][COL] = { 0 };
对棋盘进行初始化:每开一次新的游戏后都需要对棋盘进行初始化。对棋盘进行初始化即遍历棋盘,把棋盘每个位置元素都置空。因此该函数需要能够接收棋盘并且知道棋盘的大小。其代码对应如下:
//初始化棋盘 void InitBoard(char board[ROW][COL],int row, int col) { int i; int j; for (i = 0; i < row; i++) { for (j = 0; j < col; j++) { board[i][j] = ' '; } } }
棋盘可视化:在屏幕上打印棋盘;棋盘上应该包含位置坐标,以便于用户输入。棋盘如下图所示:
可以看出,首先在屏幕上打印出横坐标(或者最后打印出来),然后每一行都可以看成是由以下两部分字符组成“(空格)(数组内容)(空格)|”,每一行的最后一列没有“|”,紧接着是“---|”,同理最后一列没有“|”。代码实现如下:
//显示棋盘 void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col) { int i; int j; //首先打印出横坐标 printf(" "); for (j = 0; j < col; j++) { printf("%2d ",j+1); } printf("\n\n"); //打印棋盘 for (i = 0; i < row; i++) { //棋盘的每一列开始打印纵坐标 printf("%3d ",i+1); //打印棋盘每一行的第一部分内容 for (j = 0; j < col; j++) { printf(" %c ",board[i][j]); if (j < col - 1) { printf("|"); } } printf("\n "); //打印棋盘每一行得到第二部分的内容,最后一行没有第二部分的内容 if (i < row - 1) { for (j = 0; j < col; j++) { printf("---"); if (j < col - 1) { printf("|"); } } } printf("\n"); } }
游戏部分
生成棋盘后则玩家开始落子:
玩家落子:要求函数可以接收玩家输入的坐标,并且每次对玩家输入的坐标进行判断,如果玩家输入的位置上已经有棋子,则提示玩家已经有棋子,并且重新输入,同理如果玩家输入的坐标范围超出了棋盘范围,应该提示玩家输入坐标不在棋盘范围内,重新输入坐标,此外,棋盘显示的坐标位置是从1开始,而二维数组下标是从0开始,函数内部还要对坐标进行转换。
电脑落子:电脑使用随机数进行落子,同玩家落子一样,需要进行同样判断,但不需要进行提示。此外,电脑进行落子后,需要对其坐标进行记录并输出,提示玩家电脑落子的位置(如果棋盘过大,落子过多,不提示则不清楚电脑的落子位置),同理,函数也需对坐标进行转化。C语言中函数无法返回两个值,所以需要用一个长度为2的整型数组对坐标进行存放,以便后续屏幕输出和判断输赢使用。
玩家落子函数代码如下:
//玩家落子,函数形参中arr用于接收落子坐标 void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col, int arr[]) { int i; int j; printf("该玩家落子\n"); printf("请输入位置:"); printf("例如:1 1(该位置对应棋盘左上角第一格,输入完毕按enter键结束)\n"); while (1) { //接收坐标 scanf("%d %d", &i, &j); //将坐标转换为棋盘对应的数组下标并对输入坐标的合法性进行判断 //坐标范围判断 if ((i - 1) >= 0 && (i - 1) < row && (j - 1) >= 0 && (j - 1) < row ) { //输入坐标内容判断,如果没有棋子则落子 if (board[i - 1][j - 1] == ' ') { board[i - 1][j - 1] = '*'; arr[0] = i-1; //存放落子横坐标对应的数组下标 arr[1] = j-1; //存放落子纵坐标对应的数组下标 return arr; //将下标进行返回 } else { printf("该位置已有棋子,请重新输入!!\n"); } } else { printf("输入坐标不在棋盘范围内,请重新输入!!\n"); } } }
电脑落子代码如下:
//电脑落子 void ComMove(char board[ROW][COL], int row, int col,int arr[]) { printf("该电脑落子:\n"); int i; int j; while (1) { i = rand() % row; //在0-棋盘横向长度的范围内生成随机数 j = rand() % col; //在0-棋盘纵向长度的范围内生成随机数 if (board[i][j ] == ' ') { board[i][j] = '#'; arr[0] = i; arr[1] = j; return arr; //将电脑该步的位置返回 } } }
输赢判断
每次玩家或电脑进行落子后,都需要进行判断输赢。以三子棋(头文件中COUNT 设为3)为例,落子后以该子为起点,在其横向、纵向、斜向进行搜索,如果有三个连续相同的子,则提示本轮落子的获胜,同时退出游戏。如果棋盘最后一个位置落子后仍未有赢家,则提示平局,并退出游戏。
由上边落子代码看出,落子时返回了落子时的坐标,该坐标在此处进行传参。
以横向搜索为例:先向右进行搜索,使用一个计数器接收相同棋子的个数,如果碰到相同的棋子则计数器加一,碰到不同的棋子(棋盘为空也算不同的棋子)则直接退出搜索;然后向左进行同样的步骤。搜索时要注意不要超出棋盘范围,可以看出,横向搜索时只有横坐标发生变化,而纵坐标没有发生变化。
其他三个方向搜索同理(斜向有两个)。总共有四个方向,所以使用一个长度为4的一维数组来接收四个方向的计数器值。
如果任意一个方向的棋子数大于或者等于COUNT,则该函数返回落子位置对应的子(这里就是字符:*或#)。
如果该次落子后还没有赢家,则判断棋盘是否下满,如果没有下满,则函数返回“C”(Continue,表示继续下一回合),如果棋盘下满,则函数返回“E”(End,表示游戏结束)。
判断输赢代码如下:
//判断输赢 char Winner(char board[ROW][COL], int row, int col,int arr[]) { int i; int j; int x = arr[0]; //落子横坐标对应棋盘数组的下标 int y = arr[1]; //落子纵坐标对应棋盘数组的下标 int count[4] = {1,1,1,1}; //用于接收四个方向连续子长度的数组 //向左检查 //纵坐标不变,横坐标增加 for (i = x+1; i < row; i++) { if (board[i][y] == board[x][y] && board[x][y] != ' ') { (count[0])++; } else { break; } } //向右检查 for (i = x-1; i >= 0; i--) { if (board[i][y] == board[x][y] && board[x][y] != ' ') { (count[0])++; } else { break; } } //向上检查 for (j = y+1; j < col; j++) { if (board[x][j] == board[x][y] && board[x][y] != ' ') { (count[1])++; } else { break; } } //向下检查 for (j = y-1; j >= 0; j--) { if (board[x][j] == board[x][y] && board[x][y] != ' ') { (count[1])++; } else { break; } } //向右上检查 i = x + 1; j = y + 1; while (i < row && j < col) { if (board[i][j] == board[x][y] && board[x][y] != ' ') { (count[2])++; i++; j++; } else { break; } } //向左下检查 i = x - 1; j = y - 1; while (i >= 0 && j >= 0) { if (board[i][j] == board[x][y] && board[x][y] != ' ') { (count[2])++; i--; j--; } else { break; } } //向左上检查 i = x - 1; j = y + 1; while (i >= 0 && j < col) { if (board[i][j] == board[x][y] && board[x][y] != ' ') { (count[3])++; i--; j++; } else { break; } } //向右下检查 i = x + 1; j = y - 1; while (i < row && j >= 0) { if (board[i][j] == board[x][y] && board[x][y] != ' ') { (count[3])++; i++; j--; } else { break; } } //任意方向的计数器超过COUNT,就返回落子时对应的子 for (i = 0; i < 4; i++) { if (count[i] >= COUNT) { return board[x][y]; } } //判断棋盘是否下满 int ret = IsFull(board, ROW, COL); if (ret) { return 'E'; } return 'C'; }
判断棋盘是否下满的函数:对棋盘进行遍历,如果每个位置都不为空,就返回1;否则返回0.
//判断棋盘是否落满子 int IsFull(char board[ROW][COL], int row, int col) { int i; int j; for (i = 0; i < row; i++) { for (j = 0; j< row; j++) { if (board[i][j] == ' ') { return 0; } } } return 1; }
game()实现
上边对该游戏描述的每个功能都进行了实现,下边在game()函数里对这些函数进行组装
//游戏主体 void game(void) { char ret; //用于接收落子坐标 int arr[2]; //游戏界面部分 //创建一个棋盘 char board[ROW][COL] = { 0 }; //初始化棋盘 InitBoard(board, ROW, COL); //打印棋盘 DisplayBoard(board, ROW, COL); //游戏功能部分 while (1) { //玩家落子 PlayerMove(board, ROW, COL,arr); DisplayBoard(board, ROW, COL); \\落子后进行判断,由Winner()函数返回值可以看出,只要返回值是C就继续进行游戏 ret = Winner(board, ROW, COL,arr); if (ret !='C') { break; } //电脑落子 ComMove(board, ROW, COL,arr); printf("电脑落子位置是:(%d,%d)\n",arr[0]+1,arr[1]+1); DisplayBoard(board, ROW, COL,arr); ret = Winner(board, ROW, COL,arr); if (ret != 'C') { break; } } if (ret == '*') { printf("恭喜你,胜利!\n"); } else if (ret == '#') { printf("很遗憾,失败了!\n"); } else { printf("旗鼓相当,打成平局\n"); } }
总结
main.c文件的代码如下:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include "game.h" int main(void) { int input; srand((unsigned int)time(NULL)); printf("****三子棋游戏****\n"); printf("玩家执子:*;电脑执子:#\n"); do { menu(); printf("请选择:>"); scanf("%d", &input); switch (input) { case 1: game(); break; case 0: printf("游戏结束。\n"); break; default: printf("输入错误,请重新输入!!!\n\n"); break; } } while (input); return 0; }
game.c文件的代码如下:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include "game.h" //打印菜单 void menu(void) { printf("*************************\n"); printf("**1.play*********0.exit**\n"); printf("*************************\n"); } //初始化棋盘 void InitBoard(char board[ROW][COL],int row, int col) { int i; int j; for (i = 0; i < row; i++) { for (j = 0; j < col; j++) { board[i][j] = ' '; } } } //显示棋盘 void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col) { int i; int j; printf(" "); for (j = 0; j < col; j++) { printf("%2d ",j+1); } printf("\n\n"); for (i = 0; i < row; i++) { printf("%3d ",i+1); 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 < col; j++) { printf("---"); if (j < col - 1) { printf("|"); } } } printf("\n"); } } //玩家落子 void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col, int arr[]) { int i; int j; printf("该玩家落子\n"); printf("请输入位置:"); printf("例如:1 1(该位置对应棋盘左上角第一格,输入完毕按enter键结束)\n"); while (1) { scanf("%d %d", &i, &j); if ((i - 1) >= 0 && (i - 1) < row && (j - 1) >= 0 && (j - 1) < row ) { if (board[i - 1][j - 1] == ' ') { board[i - 1][j - 1] = '*'; arr[0] = i-1; arr[1] = j-1; return arr; } else { printf("该位置已有棋子,请重新输入!!\n"); } } else { printf("输入坐标不在棋盘范围内,请重新输入!!\n"); } } } //电脑落子 void ComMove(char board[ROW][COL], int row, int col,int arr[]) { printf("该电脑落子:\n"); int i; int j; while (1) { i = rand() % row; j = rand() % col; if (board[i][j ] == ' ') { board[i][j] = '#'; arr[0] = i; arr[1] = j; return arr; } } } //判断输赢 char Winner(char board[ROW][COL], int row, int col,int arr[]) { int i; int j; int x = arr[0]; int y = arr[1]; int count[4] = {1,1,1,1}; //向左检查 for (i = x+1; i < row; i++) { if (board[i][y] == board[x][y] && board[x][y] != ' ') { (count[0])++; } else { break; } } //向右检查 for (i = x-1; i >= 0; i--) { if (board[i][y] == board[x][y] && board[x][y] != ' ') { (count[0])++; } else { break; } } //向上检查 for (j = y+1; j < col; j++) { if (board[x][j] == board[x][y] && board[x][y] != ' ') { (count[1])++; } else { break; } } //向下检查 for (j = y-1; j >= 0; j--) { if (board[x][j] == board[x][y] && board[x][y] != ' ') { (count[1])++; } else { break; } } //向右上检查 i = x + 1; j = y + 1; while (i < row && j < col) { if (board[i][j] == board[x][y] && board[x][y] != ' ') { (count[2])++; i++; j++; } else { break; } } //向左下检查 i = x - 1; j = y - 1; while (i >= 0 && j >= 0) { if (board[i][j] == board[x][y] && board[x][y] != ' ') { (count[2])++; i--; j--; } else { break; } } //向左上检查 i = x - 1; j = y + 1; while (i >= 0 && j < col) { if (board[i][j] == board[x][y] && board[x][y] != ' ') { (count[3])++; i--; j++; } else { break; } } //向右下检查 i = x + 1; j = y - 1; while (i < row && j >= 0) { if (board[i][j] == board[x][y] && board[x][y] != ' ') { (count[3])++; i++; j--; } else { break; } } for (i = 0; i < 4; i++) { if (count[i] >= COUNT) { return board[x][y]; } } //棋盘是否满? int ret = IsFull(board, ROW, COL); if (ret) { return 'E'; } return 'C'; } //判断棋盘是否落满子 int IsFull(char board[ROW][COL], int row, int col) { int i; int j; for (i = 0; i < row; i++) { for (j = 0; j< row; j++) { if (board[i][j] == ' ') { return 0; } } } return 1; } //游戏主体 void game(void) { char ret; //用于接收落子坐标 int arr[2]; //游戏界面部分 //创建一个棋盘 char board[ROW][COL] = { 0 }; //初始化棋盘 InitBoard(board, ROW, COL); //打印棋盘 DisplayBoard(board, ROW, COL); //游戏功能部分 while (1) { //玩家落子 PlayerMove(board, ROW, COL,arr); DisplayBoard(board, ROW, COL); ret = Winner(board, ROW, COL,arr); if (ret !='C') { break; } //电脑落子 ComMove(board, ROW, COL,arr); printf("电脑落子位置是:(%d,%d)\n",arr[0]+1,arr[1]+1); DisplayBoard(board, ROW, COL,arr); ret = Winner(board, ROW, COL,arr); if (ret != 'C') { break; } } if (ret == '*') { printf("恭喜你,胜利!\n"); } else if (ret == '#') { printf("很遗憾,失败了!\n"); } else { printf("旗鼓相当,打成平局\n"); } }
game.h头文件代码如下:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #ifndef __GAME_H__ #define __GAME_H__ #define COL 5 #define ROW 5 #define COUNT 3 void menu(void); void game(void); void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col); void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col); void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col,int arr[]); void ComMove(char board[ROW][COL], int row, int col,int arr[]); char Winner(char board[ROW][COL], int row, int col,int arr[]); int IsFull(char board[ROW][COL], int row, int col); #endif
标签:落子,--,三子,C语言,int,board,棋盘,COL,ROW 来源: https://blog.51cto.com/14914896/2525720