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[ C语言 ] 用C语言实现小游戏 ---- 三子棋代码 + 解析

时间：2023-11-14 15:39:41

前言

本篇文章记录了用C语言实现三子棋小游戏，主要目的是对之前C语言知识学习的巩固，联系各个知识，以及怎么样实际使用各个知识。

一、三子棋的游戏规则

玩家将会看到一个3X3的网格棋盘，默认玩家先下棋，电脑后下棋。

规定：先连成一条直线（3个棋子）的玩家获胜，行，列，对角线均可。若在棋盘下满时仍未分出胜负，则为平局

二、使用到的头文件

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>

定义3*3的棋盘

#define ROW 3 #define COL 3

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);

玩家下棋：

void player_move(char board[ROW][COL], int row, int col);

电脑下棋：

void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col);

判断输赢：

//玩家赢 - '*'//电脑赢 - '#'//平局 - 'Q'//继续 - 'C'char is_win(char board[ROW][COL],int row,int col);

三、游戏的测试

主函数:

int main() {test();//调用test测试函数return 0;}

test函数：

void test() {int input = 0;srand((unsigned int)time(NULL));do {menu();printf("请选择：>");scanf("%d",&input);switch (input) {case 1:game();break;case 0:printf("退出游戏\n");break;default:printf("选择错误\n");break;}} while (input);}

解析test函数主要构成：

i>菜单menu（）函数：

void menu() {printf("******************************\n");printf("***** 1. play ********\n");printf("***** 0. exit ********\n");printf("******************************\n");}

实现效果：

ii>switch case 语句:实现了玩家通过不同输入选择实现不同的功能。

效果显示：

iii>game()函数：当玩家输入1时，跳入到游戏的实现代码之中。

void game() {// 数据存储，玩家下棋'*',电脑下棋是'#'char board[ROW][COL] = {0};//数组的内容应该是全部空格InitBoard(board,ROW,COL);// 初始化棋盘// 打印棋盘DisplayBoard(board,ROW,COL);//下棋char ret = 0;while (1) {player_move(board, ROW, COL);DisplayBoard(board, ROW, COL);ret = is_win(board, ROW, COL);if (ret != 'C') {break;}computer_move(board, ROW, COL);DisplayBoard(board, ROW, COL);ret = is_win(board, ROW, COL);if (ret != 'C') {break;}}if (ret == '*') {printf("玩家赢\n");}else if (ret == '#') {printf("电脑赢\n");}else{printf("平局\n");}}

game()函数里面包括了：打印棋盘函数，初始化棋盘函数，玩家下棋函数，电脑下棋函数，判断输赢函数的调用，已经规定输赢的条件，具体每个函数的实现代码和问题如下。

注：最后有game（）函数的逻辑顺序。

四、游戏的实现

游戏的实现逻辑：

（一）打印棋盘

我们首先实现对棋盘的打印：

我们在头文件中规定了 3行3列

#define ROW 3 #define COL 3

自定义函数DisplayBoard实现对棋盘的打印：

预期实现的棋盘模样：

我们发现里面包含了数据和分割行，实现代码：

void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col) {int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < row; i++) {// 数据for (j = 0; j < col; j++) {printf(" %c ", board[i][j]);if (j < col - 1)printf("|");}printf("\n");//分割行if (i < row - 1) {for (j = 0; j < col; j++) {printf("---");if (j < col - 1) {printf("|");}}}printf("\n");}}

（二）初始化棋盘函数

定义InitBoard（）函数，主要实现代码如下：

void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col){int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < row; i++) { //3行for (j = 0; j < col; j++) { // 3列board[i][j] = ' ';}}}

初始化棋盘全为空格

（三）玩家下棋

自定义函数 player_move 实现，代码如下：

void player_move(char board[ROW][COL], int row, int col) {printf("玩家下棋：>");int x = 0;int y = 0;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("该坐标被占用，请重新输入！\n");}}else {printf("坐标非法,请重新输入！\n");}}}

这里面包含了很多小问题和解决方案：

1：输入的坐标不在棋盘的范围内怎么办？

答：使用if else 选择语句，如果输入的坐标合法，则输入成功，如果输入的坐标不合法则会提醒“坐标非法，请重新输入！”字样。

if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)

2：输入的坐标在棋盘上已被占用怎么办？

这个问题我们需要转化成这个问题解决：

i>怎么判断输入坐标被占用？

答：我们通过对选择语句if else 对改坐标进行判断，由于我们在初始化棋盘时，初始化棋盘全部为空格，如果输入坐标所对应的格子是空格，则说明未被占用，如果输入坐标所对应的格子不是空格，则说明该格子已经被占用。

if (board[x - 1][y - 1] == ' ')

ii>如何正确输入棋子？

如果输入坐标所对应的格子是空格，则可以成功输入，如果不是空格，则会else提醒玩家“该坐标被占用，请重新输入！”字样。利用while循环语句可再次输入正确的未被占用的坐标。

（四）电脑下棋

自定义函数 computer_move 实现，代码如下：

void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col) {int x = 0;int y = 0;printf("电脑下棋:>\n");while (1) {x = rand() % ROW; // 0 ~ 2y = rand() % COL; // 0 ~ 2if (board[x][y] == ' ') {board[x][y] = '#';break;}}}

这里也包含了几个小问题和解决方案：

1：这里电脑的输入是随机输入，如何实现？

答：这里我们并非是真的随机值，只是利用了时间戳，由于时间在每时每刻的改变，所以在不同的时间，经过处理后的时间我们也无法知道，可当做随机值使用。这里调用了time函数，实现代码如下：

#include <time.h>srand((unsigned int)time(NULL));

由于在这里强制转化为正整数。

2：如何控制电脑随机输入的值合法？

答：这个问题的意思是，如果不对这个随机值进行处理，那么这个值很可能超出棋盘，所以要对这个值进行控制，由于棋盘规定3行3列，数组下标由0开始，所以随机值只要在0~2之内即可。所以我们对这个随机值进行取模(取余数)处理即可解决此问题：

x = rand() % ROW; // 0 ~ 2y = rand() % COL; // 0 ~ 2

为了区分玩家和电脑的棋子不同，在此规定

玩家使用 ' * ' , 电脑使用 ' #'

因为这里电脑输入坐标均为随机值，所以不具有判断的能力，读者可以思考一种优化算法，写出一种最快赢下比赛的算法。而不至于出现可能都已经一行出现2个棋子了，随机值可能再下到别处的情况（哈哈人工“智障”）。

（五）判断输赢

实现代码:

char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col) {int i = 0;// 三行的判断for (i = 0; i < row; i++) {if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2] && board[i][1] != ' ')return board[i][1];}// 三列for (i = 0; i < col; i++) {if (board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i] && board[1][i] != ' ')return board[1][i];}//对角线if (board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2] && board[1][1] != ' ') {return board[1][1];}if (board[0][2] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][0] && board[1][1] != ' '){return board[1][1];}//判断平局if (1 == is_full(board, row, col)) {return 'Q';}//继续return 'C';}

游戏规定，首先完成一行或者一列或者对角线的玩家获胜，在此我们只需要进行三行，三列，对角线的判断以及平局的判断，游戏继续判断。具体是玩家赢还是电脑赢，我们在测试函数test中有规定，不同的玩家对应不同的字符，在此规定：

三行的判断：

for (i = 0; i < row; i++) {if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2] && board[i][1] != ' ')return board[i][1];}

三列的判断：

for (i = 0; i < col; i++) {if (board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i] && board[1][i] != ' ')return board[1][i];}

两条对角线的判断：

//第一条对角线if (board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2] && board[1][1] != ' ') {return board[1][1];}//第二条对角线if (board[0][2] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][0] && board[1][1] != ' '){return board[1][1];}

平局的判断：

游戏规定，当棋盘下满时，还未分出胜负时，则为平局。

因此首先我们思考如何判断棋盘是否下满？

答：在这里我们通过返回值的数字来判断是否下满

自定义函数 is_full函数，具体代码：

int is_full(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;}}}return 1;}

代码逻辑：我们通过返回值来判断棋盘是否下满，

如果未被下满，则返回值是0（return 0 ）

如果下满我们将返回1（return 1）

小问题：我们如何判断是否下满？

我们遍历数组的过程中，如果发现还有空格存在，说明棋盘还没有被下满，我们立刻返回0，否则说明棋盘没有空格存在，说明已经下满，返回1.

所以我们就可以通过返回值判断平局，代码如下：

if (1 == is_full(board, row, col)) {return 'Q';}

如果返回值 == 1 说明棋盘被下满我们返回字符 ' Q ' （我们刚刚已经规定Q为平局）