C语言实现三子棋游戏—可扩展到任意N子棋
C语言实现三子棋
- 游戏介绍
- 游戏编程思路
- 游戏代码详解
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- 主函数
- 游戏菜单函数
- 游戏逻辑函数
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- 初始化棋盘
- 打印棋盘
- 玩家下棋
- 电脑下棋
- 判断输赢
- 完整代码
-
- test.c
- game_chess.c
- game_chess.h
- 总结
游戏介绍
三子棋，又叫九宫棋、井字棋等。是一种在3*3格子上进行的连珠游戏，和五子棋类似，由于棋盘一般不画边框，格线排成井字故得名。游戏需要的工具仅为纸和笔，然后由分别代表O和X的两个游戏者轮流在格子里留下标记（一般来说先手者为X），任意三个标记形成一条直线，则为获胜。但是，有很多时候会出现和棋的情况。
游戏编程思路
为了代码的可读性更强，将代码拆分成不同的模块。
游戏代码详解
-
主函数
游戏玩完一把不过瘾，可以继续玩。选择do…while循环结构，无论是否玩游戏，都会进入游戏菜单。
int main()
{
int input = 0;
srand((unsigned int)time(NULL));
do
{
menu();
printf("请输入:>");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 2:
printf("1.玩家落子为'x'，电脑落子为'o'。\n2.任意三个标记形成一条直线（横线，竖线，对角线），则为获胜。\n\
3.棋盘满了，仍未出现三个标记形成一条直线的情况，则为平局。\n");
break;
case 1:
game();
break;
case 0:
printf("退出游戏!\n");
break;
default:
printf("输入错误，请重新输入!\n");
break;
}
}while (input);
return 0;
}
-
游戏菜单函数
打印菜单，调用menu函数。游戏菜单代码如下：
void menu()
{
printf("*************三子棋游戏*************\n");
printf("********* 2.游戏规则 *********\n");
printf("********* 1.开始游戏 *********\n");
printf("********* 0.退出游戏 *********\n");
printf("***********************************\n");
}
运行结果如下：
根据菜单上的数字，选择进入相应的程序去执行。
选择2，显示游戏规则。
选择1，开始游戏。
选择0，退出游戏。
选择其他数字，提示输入错误。
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游戏逻辑函数
为了实现三子棋游戏，封装成函数game，game函数中搭建了实现游戏的相关逻辑。
void game()
{
//存储数据
char board[ROW][COL];
char ret = 0;
//初始化棋盘
InitBoard(board, ROW, COL);
//打印棋盘
DisplayBoard(board, ROW, COL);
while (1)
{
//玩家走
PlayerMove(board, ROW, COL);
//打印棋盘
DisplayBoard(board, ROW, COL);
//判断玩家是否赢了
ret=IsWin(board, ROW, COL);
if (ret != 'C')
break;
//电脑走
ComputerMove(board, ROW, COL);
//打印棋盘
DisplayBoard(board, ROW, COL);
ret = IsWin(board, ROW, COL);
if (ret != 'C')
break;
}
if (ret == 'x')
{
printf("恭喜你，玩家赢了!\n");
}
if (ret == 'o')
{
printf("很遗憾，电脑赢了!\n");
}
if (ret == 'Q')
{
printf("打成平局!\n");
}
DisplayBoard(board, ROW, COL);
}
玩家或者电脑在落子后能够记录下来，如果存放数据，用一个3x3的二维数组。没有落子，显示空格。玩家落子，显示x。电脑落子，显示o。存放的都是字符，选择创建一个char类型的数组。
直接创建一个3x3的二维数组，局限性太大。如果有天我们想玩5x5或者10x10的多子棋，我们需要把程序中所有3x3数组的地方都修改了，太麻烦了。我们在game.h中对数组的大小进行符号定义，如果要修改只需要在头文件中进行修改即可。此时我们定义的是3x3的棋盘。
//符号的定义，N*N的棋盘
#define ROW 3
#define COL 3
下面具体介绍各个函数的功能。
-
初始化棋盘
初始化棋盘，调用InitBoard函数。初始化为空格，也就是数组的每个元素都是空格，遍历数组，每个元素赋值为空格。
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
初始化棋盘后，我们想把棋盘打印出来看看。打印棋盘，调用DisplayBoard函数。打印棋盘的本质就是在打印数组的内容，把数组每个元素打印出来。
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
int i = 0;
printf(" --- --- ---\n");
for (i = 0; i < row; i++)
{
printf("| %c | %c | %c |\n",board[i][0],board[i][1],board[i][2]);
if (i < row - 1)
{
printf("|---|---|---|\n");
}
}
printf(" --- --- ---\n");
}
运行结果如下：
如果没有初始化棋盘，棋盘里放的都是随机值，也就是数组没有初始化，里面的元素都是随机值，打印出来的是下面的结果：
由此可见初始化棋盘很有必要。
如果我们想要打印出5x5的棋盘，打印出来是这个样子。
这好像跟我们需要的不太一样，原因是我们上面写的打印棋盘的函数DisplayBoard不够通用，只适用于3行3列的情况，可以修改一下代码。
//打印棋盘，将棋盘打印成N*N方格
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < col; i++)
{
printf(" ---");
}
printf("\n");
for (i = 0; i < row; i++)
{
int j = 0;
for (j = 0; j < col; j++)
{
printf("|");
printf(" %c ", board[i][j]);
}
printf("|");
printf("\n");
if (i < row - 1)
{
int j = 0;
for (j = 0; j < col; j++)
{
printf("|");
printf("---");
}
printf("|");
printf("\n");
}
}
for (i = 0; i < col; i++)
{
printf(" ---");
}
printf("\n");
}
打印出来的结果如下：
3x3的棋盘我们可以直接看出要落子位置的坐标，如果是10x10的呢？有些地方的坐标还需要我们去数，这时候我们可以考虑给棋盘加上坐标，这样一眼就可以看出要落子的位置坐标，对打印棋盘函数DisplayBoard再进行修改。
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
int i = 0;
printf(" ");
for (i = 0; i < col; i++)
{
printf("%4d", i + 1);
}
printf("\n");
printf(" ");
for (i = 0; i < col; i++)
{
printf(" ---");
}
printf("\n");
for (i = 0; i < row; i++)
{
int j = 0;
printf("%2d", i + 1);
for (j = 0; j < col; j++)
{
printf("|");
printf(" %c ", board[i][j]);
}
printf("|");
printf("\n");
if (i < row - 1)
{
int j = 0;
printf(" ");
for (j = 0; j < col; j++)
{
printf("|");
printf("---");
}
printf("|");
printf("\n");
}
}
printf(" ");
for (i = 0; i < col; i++)
{
printf(" ---");
}
printf("\n");
}
运行结果如下：
我们以3x3的棋盘为例解释一下上面的代码。分为三个部分。
第一部分，"---- ---- ---- " 的打印，即为红色框起来的部分，上下各打印一次，有几列就打印几次"----"。
第二部分，"| | | |" 的打印，即为黄色框起来的部分，有几行就打印几组，有几列就打印几个"| "，最后一个黄色框起来的部分 " | " 单独打印。
第三部分，"|----|----|----|" 的打印，即为蓝色框起来的部分，打印的组数比行数少1，有几列就打印几个"|----"，最后一个蓝色框起来的部分”|“单独打印。
-
玩家下棋
玩家下棋，调用PlayerMove函数。玩家要先输入落子的坐标，然后对坐标的合法性进行判断，玩家不一定是程序员，他们认为第一行第一列的坐标为（1，1），实际在数组中该点的坐标为（0，0）。若坐标是非法的，提示重新输入。最后，判断坐标是否被占用，如果坐标的位置是空格，说明没被占用，可以落子在此处，落子成功后跳出循环，如果坐标被占用，输出提示信息。玩家下完棋后再打印一下棋盘。
//玩家下棋，落子为x
//玩家要先输入坐标，然后判断坐标的合法性，最后再判断坐标是否被占用
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
int x = 0;
int y = 0;
printf("玩家走:>\n");
while (1)
{
printf("请输入要落子的坐标:>");
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] = 'x';
break;
}
else
{
printf("坐标已被占用，请重新输入!\n");
}
}
else
{
printf("输入非法坐标，请重新输入!\n");
}
}
}
运行结果如下：
这时再输入（1，1），会显示如下结果：
此时是3x3的棋盘，如果输入（4，4），会显示如下结果：
-
电脑下棋
电脑下棋，调用ComputerMove函数。电脑要随机生成落子的坐标，用到rand函数。我们可以看到rand函数的功能是生成伪随机数，返回值是int类型，需要包含的头文件是
srand函数用来设置随机起点，参数是随机数生成种子，为了使生成的随机数每次都不一样且更随机一些，选择用时间戳作为随机数生成种子，时间是一直在变化的，time函数的参数可以是NULL。
电脑落子之前也要检查随机产生的坐标位置是否被占用，如果没被占用，电脑落子，跳出循环。如果被占用，重新再生成随机坐标。电脑落子后，也要将棋盘打印出来。
//电脑下棋，落子为o
//电脑随机产生一个坐标，判断该坐标是否被占用
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
printf("电脑走:>\n");
while (1)
{
int x = rand() % row;//随机产生的坐标值在0~row-1之间
int y = rand() % col;
if (board[x][y] == ' ')
{
board[x][y] = 'o';
break;
}
}
}
rand函数返回一个介于0到32767之间的伪随机整数，3x3的棋盘，我们需要产生的随机数为0，1，2，所以我们用产生的随机数模3。rand() % row会产生一个0~row-1之间的随机值。
运行结果如下：
-
判断输赢
判断输赢，调用IsWin函数，IsWin函数可以用来判断游戏的状态。在游戏进行的过程中一共有四种状态：玩家赢了，返回x。电脑赢了，返回o。平局，返回Q。游戏继续，返回C。
//判断棋盘是否满了,满了返回1，没满返回0
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;
}
}
return 1;
}
char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
int i = 0;
int j = 0;
//判断三子棋
//横三行
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];
}
}
//竖三列
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];
}
int ret = 0;
ret = IsFull(board, ROW, COL);
if (ret == 1)
{
return 'Q';
}
return 'C';
}
运行结果如下：
我们不难发现，上面这段判断输赢的代码有一定的局限性，只能判断3行3列的情况。如果棋盘是5x5或者10x10的呢？这里对判断输赢的函数进行改进，使其通用性更高。
//判断棋盘是否满了,满了返回1，没满返回0
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;
}
}
return 1;
}
char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
int i = 0;
int j = 0;
//判断多子棋
//横行
for (i = 0; i < row; i++)
{
int count1 = 0;
int j = 0;
for (j = 0; j < col - 1; j++)
{
if (board[i][j] != ' ' && board[i][j] == board[i][j + 1])
{
count1++;
}
if (count1 == ROW - 1)
{
return board[i][j];
}
}
}
//竖列
for (j = 0; j < col; j++)
{
int count2 = 0;
for (i = 0; i < row - 1; i++)
{
if (board[i][j] != ' ' && board[i][j] == board[i + 1][j])
{
count2++;
}
if (count2 == ROW - 1)
{
return board[i][j];
}
}
}
//对角线
int count3 = 0;
for (i = 0; i < row-1; i++)
{
if (board[i][i] != ' ' && board[i][i] == board[i + 1][i + 1])
{
count3++;
}
if (count3 == ROW - 1)
{
return board[i][i];
}
}
int count4 = 0;
for (i = 0; i < row-1 ; i++)
{
if (board[i][row-1-i] != ' ' && board[i][row-1-i] == board[i+1][row-2-i])
{
count4 ++;
}
if (count4 == ROW - 1)
{
return board[i][row-1-i];
}
}
int ret = 0;
ret = IsFull(board, ROW, COL);
if (ret == 1)
{
return 'Q';
}
return 'C';
}
我们把棋盘设置成5x5的，运行结果如下：
完整代码
-
test.c
#include"game_chess.h"
void menu()
{
printf("*************三子棋游戏*************\n");
printf("********* 2.游戏规则 *********\n");
printf("********* 1.开始游戏 *********\n");
printf("********* 0.退出游戏 *********\n");
printf("************************************\n");
}
void game()
{
//存储数据
char board[ROW][COL];
char ret = 0;
//初始化棋盘
InitBoard(board, ROW, COL);
//打印棋盘
DisplayBoard(board, ROW, COL);
while (1)
{
//玩家走
PlayerMove(board, ROW, COL);
//打印棋盘
DisplayBoard(board, ROW, COL);
//判断玩家是否赢了
ret=IsWin(board, ROW, COL);
if (ret != 'C')
break;
//电脑走
ComputerMove(board, ROW, COL);
//打印棋盘
DisplayBoard(board, ROW, COL);
ret = IsWin(board, ROW, COL);
if (ret != 'C')
break;
}
if (ret == 'x')
{
printf("恭喜你，玩家赢了!\n");
}
if (ret == 'o')
{
printf("很遗憾，电脑赢了!\n");
}
if (ret == 'Q')
{
printf("打成平局!\n");
}
DisplayBoard(board, ROW, COL);
}
int main()
{
int input = 0;
srand((unsigned int)time(NULL));
do
{
menu();
printf("请输入:>");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 2:
printf("1.玩家落子为'x'，电脑落子为'o'。\n2.任意三个标记形成一条直线（横线，竖线，对角线），则为获胜。\n\
3.棋盘满了，仍未出现三个标记形成一条直线的情况，则为平局。\n");
break;
case 1:
game();
break;
case 0:
printf("退出游戏!\n");
break;
default:
printf("输入错误，请重新输入!\n");
break;
}
}while (input);
return 0;
}
-
game_chess.c
#include"game_chess.h"
//初始化棋盘，将棋盘中所有要落子的地方初始化为空格
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，将棋盘打印成N*N方格
//void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
//{
// int i = 0;
// printf(" --- --- ---\n");
// for (i = 0; i < row; i++)
// {
// printf("| %c | %c | %c |\n",board[i][0],board[i][1],board[i][2]);
// if (i < row - 1)
// {
// printf("|---|---|---|\n");
// }
// }
// printf(" --- --- ---\n");
//}
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
int i = 0;
printf(" ");
for (i = 0; i < col; i++)
{
printf("%4d", i + 1);
}
printf("\n");
printf(" ");
for (i = 0; i < col; i++)
{
printf(" ---");
}
printf("\n");
for (i = 0; i < row; i++)
{
int j = 0;
printf("%2d", i + 1);
for (j = 0; j < col; j++)
{
printf("|");
printf(" %c ", board[i][j]);
}
printf("|");
printf("\n");
if (i < row - 1)
{
int j = 0;
printf(" ");
for (j = 0; j < col; j++)
{
printf("|");
printf("---");
}
printf("|");
printf("\n");
}
}
printf(" ");
for (i = 0; i < col; i++)
{
printf(" ---");
}
printf("\n");
}
//玩家下棋，落子为x
//玩家要先输入坐标，然后判断坐标的合法性，最后再判断坐标是否被占用
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
int x = 0;
int y = 0;
printf("玩家走:>\n");
while (1)
{
printf("请输入要落子的坐标:>");
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] = 'x';
break;
}
else
{
printf("坐标已被占用，请重新输入!\n");
}
}
else
{
printf("输入非法坐标，请重新输入!\n");
}
}
}
//电脑下棋，落子为o
//电脑随机产生一个坐标，判断该坐标是否被占用
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
printf("电脑走:>\n");
while (1)
{
int x = rand() % row;//随机产生的坐标值在0~row-1之间
int y = rand() % col;
if (board[x][y] == ' ')
{
board[x][y] = 'o';
break;
}
}
}
//判断棋盘是否满了,满了返回1，没满返回0
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;
}
}
return 1;
}
char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
int i = 0;
int j = 0;
判断三子棋
横三行
//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];
// }
//}
竖三列
//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];
//}
//判断多子棋
//横行
for (i = 0; i < row; i++)
{
int count1 = 0;
int j = 0;
for (j = 0; j < col - 1; j++)
{
if (board[i][j] != ' ' && board[i][j] == board[i][j + 1])
{
count1++;
}
if (count1 == ROW - 1)
{
return board[i][j];
}
}
}
//竖列
for (j = 0; j < col; j++)
{
int count2 = 0;
for (i = 0; i < row - 1; i++)
{
if (board[i][j] != ' ' && board[i][j] == board[i + 1][j])
{
count2++;
}
if (count2 == ROW - 1)
{
return board[i][j];
}
}
}
int count3 = 0;
for (i = 0; i < row-1; i++)
{
if (board[i][i] != ' ' && board[i][i] == board[i + 1][i + 1])
{
count3++;
}
if (count3 == ROW - 1)
{
return board[i][i];
}
}
int count4 = 0;
for (i = 0; i < row-1 ; i++)
{
if (board[i][row-1-i] != ' ' && board[i][row-1-i] == board[i+1][row-2-i])
{
count4 ++;
}
if (count4 == ROW - 1)
{
return board[i][row-1-i];
}
}
int ret = 0;
ret = IsFull(board, ROW, COL);
if (ret == 1)
{
return 'Q';
}
return 'C';
}
-
game_chess.h
#include总结
本文在三子棋的基础上可以扩展到N子棋，但也只实现了最基本的功能。还有很多可以改进的地方，比如，我们可以对电脑下棋的那部分代码进行优化，使其更智能。现在的代码是电脑随机产生一个坐标，改进后，当玩家有两个子连成一条直线时，电脑可以做出判断堵住玩家的路，玩家不会这么轻易地赢棋。文中若有错误，恳请各位及时指出，感谢。