「C++小游戏教程」猜数游戏

0. 引言

本章主要讲解如何做一个简易的猜数游戏，分为用户猜数和系统猜数。
前置芝士：

• 「C++小游戏教程」基本技巧(1)——随机化

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1. 用户猜数

系统想好一个在 $[1,100]$ 之间的整数，由用户来猜数，而系统只能回答“过大”“过小”“正确”。

1-1. 设置答案数与猜测数

使用随机数来随机一个 $[1,100]$ 的整数，猜测数初始设置为 $-1$。

srand(time(0));
int x=-1,ans=rand()%100+1;

1-2. 系统说明要求与读入数字

让系统讲清楚每次猜的数字的范围。
然后就直接让用户输入数字。

printf("I have a number from 1 to 100. Please have a guess: ");
scanf("%d",&x);

1-3. 累计猜测次数与判断数字

记一个变量 $tms$，每次加一。
判断分为四种情况：

• 当 $x\notin [1,100]$ 时，抛出错误。

  if(x<1||x>100) puts("The number is error.");
  

• 当 $x>ans$ 时，说明数字过大，输出。

  else if(x>ans) puts("The number is larger than my number!");
  

• 当 $x<ans$ 时，类似，数字过小，输出。

  else if(x<ans) puts("The number is smaller than my number!");
  

• 当 $x=ans$ 时，正确，提示输出。

  else puts("Oh, you are right!");
  

外层的循环条件，只要 $x\ne ans$ 时，就执行。

while(x!=ans)
{
	...
}

1-4. 输出猜测次数

输出 $tms$ 并终止。

printf("You guessed it %d times.",tms);

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完整代码：

#include
using namespace std;

int main()
{
	srand(time(0));
	int x=-1,ans=rand()%100+1,tms=0;
	while(x!=ans)
	{
		printf("I have a number from 1 to 100. Please have a guess: ");
		scanf("%d",&x);
		tms++;
		if(x<1||x>100) puts("The number is error.");
		else if(x>ans) puts("The number is larger than my number!");
		else if(x<ans) puts("The number is smaller than my number!");
		else puts("Oh, you are right!");
	}
	printf("You guessed it %d times.",tms);
 	return 0;
}

效果：

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2. 系统猜数，但是是进化史

用户想好一个 $[1,100]$ 范围的数，让系统猜。太大输入 L，太小输入 S，正确输入 R。

有了上面的操作，我们让系统猜，写起来整体还是很简单的，但是要让系统聪明些。
先摆出程序框架：

#include
using namespace std;

int main()
{
	srand(time(0));
	puts("Please think a number from 1 to 100. And then I'll guess it.");
	puts("If I guess right, you should say \"R\"(Right).");
	puts("If my guess is too large, you should say \"L\"(Large).");
	puts("If my guess is too small, you should say \"S\"(Small).");
	puts("DON'T TELL A LIE!\n");
	char c='\0';
	int tms=0;
	while(c!='R')
	{
		//...
		printf("I guess the number is %d.Is it right(R, L or S)? ",/*...*/);
		scanf("%c%*c",&c);
		tms++;
		if(c=='R') break;
		//...
	}
	printf("I guess it %d times!",tms);
 	return 0;
}

2-1. 代码 v1.0——我会瞎猜！

系统只会瞎猜：

printf("I guess the number is %d.Is it right(R, L or S)? ",rand()%100+1);

效果显著：

为系统坚持不懈的精神点赞！

2-2. 代码 v2.0——我会缩小范围！

显然，我们可以每一次缩小猜测范围。

char c='\0';
int tms=0,l=1,r=100;
while(c!='R')
{
	int t=rand()%(r-l+1)+l;
	printf("I guess the number is %d. Is it right(R, L or S)? ",t);
	scanf("%c%*c",&c);
	tms++;
	if(c=='R') break;
	if(c=='L') r=t;
	if(c=='S') l=t;
}

效率提升了：

系统：我是最快的！

2-3. 代码 v3.0——我会清白！

Never gonna tell a lie and hurt you~
前面的程序判定不了我们在说谎，因此我们可以就 v2.0 添加一些东西（当 $l\ge r$ 时必定不合法）。

char c='\0';
int tms=0,l=1,r=100;
while(c!='R')
{
	int t=rand()%(r-l+1)+l;
	printf("I guess the number is %d. Is it right(R, L or S)? ",t);
	scanf("%c%*c",&c);
	tms++;
	if(c=='R') break;
	if(c=='L') r=t;
	if(c=='S') l=t;
	if(l>=r)
	{
		puts("You told a lie!");
		return 0;
	}
}

聪明多了：

2-4. 代码 v4.0——我会二分！

没错，就是众望所归的二分。
改动这个即可：

int t=l+r>>1;

rand()：要我有何用？
如果还是猜 $50$，效果：

计算机：惊不惊喜，意不意外！
But——《1 times》！
稍微改改即可，这里作者就不改了懒得改。
最终代码：

#include
using namespace std;

int main()
{
	puts("Please think a number from 1 to 100. And then I'll guess it.");
	puts("If I guess right, you should say \"R\"(Right).");
	puts("If my guess is too large, you should say \"L\"(Large).");
	puts("If my guess is too small, you should say \"S\"(Small).");
	puts("DON'T TELL A LIE!\n");
	char c='\0';
	int tms=0,l=1,r=100;
	while(c!='R')
	{
		int t=l+r>>1;
		printf("I guess the number is %d. Is it right(R, L or S)? ",t);
		scanf("%c%*c",&c);
		tms++;
		if(c=='R') break;
		if(c=='L') r=t;
		if(c=='S') l=t;
		if(l>=r)
		{
			puts("You told a lie!");
			return 0;
		}
	}
	printf("I guess it %d times!",tms);
 	return 0;
}

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3. 后记

本章详解了两种猜数游戏的实现，笔者在写的时候是一边写文章一边写代码一边截图的，也耗费了一定的精力。当然，这些不算什么，能让读者有所收获，才是最重要的！