数组的应用实例—三子棋

三子棋

数组的应用实例—三子棋_第1张图片

文章目录

  • 三子棋
  • 写在前面
  • 一、问题描述
  • 二、步骤
    • 1、菜单界面
    • 2、初始化棋盘
    • 3、打印棋盘
    • 4、玩家落子
    • 5、电脑落子
      • rand(void)
    • 6、判断胜负
  • 三、结果演示
  • 四、代码展示
  • 五、总结

写在前面

建议大家先看全部代码,再分块理解。代码不是很难,最主要是逻辑的严密,以及对问题的分块与分析,我要达到什么效果,我要怎么做大能达到这个效果?希望大家在学习c语言的过程中可以一步一步稳扎稳打,我觉得最关键的就是要自己动手,看别人写100遍都不如自己写一遍!!!加油加油!!!

一、问题描述

在学习完数组之后,我们通过设计一个简单的小游戏—三子棋来加深对数组的理解。

二、步骤

为了使代码方便阅读,以及后期的测试与维护,我们选择使用多文件编程的方式

  • test.c ——测试三子棋游戏
  • game.h——游戏函数的声明
  • game .c——游戏函数的实现

清楚了流程之后,现在我们来分模块设计这个程序。

1、菜单界面

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

2、初始化棋盘

void init_board(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] = ' ';
		}
	}
}

这里面我们使用了无参宏,定义了ROW COL方便我们后续对棋盘的一个扩充,比较灵活

3、打印棋盘

void display_board(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		int j = 0;
		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");
		}
	}
}

4、玩家落子

void player_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	printf("玩家下棋:>\n");
	while (1)
	{
		printf("请输入下棋的坐标:>\n");
		scanf("%d %d", &x, &y);
		//坐标的合法性(下在棋盘上)
		//坐标是否被占用
		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,重新输入\n");
		}
	}
}

5、电脑落子

void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	printf("电脑下棋:>\n");

	while (1)
	{
		int x = rand() % row;
		int y = rand() % col;
		//坐标是否被占用
		if (board[x][y] == ' ')
		{
			board[x][y] = '#';
			break;
		}
	}
}

在此处,我们通过简单的rand()随机生成坐标来实现电脑的随机下子。

rand(void)

数组的应用实例—三子棋_第2张图片

  • 随机生成0-32767的数字
    使用方法:rand()%n 产生0~(n-1)的整数
  • 头文件
  • 搭配srand使用
    srand——随机数种子决定了随机数开始的起点。
    由于随机数产生原理的显示,其实随机数并不完全是随机的,它是根据某一个算法得到的。如果我们不设置一个随机数的起点,那么每一次点开程序得到的随机数都是规律可循的。所以我们要用一个随时都在变化的数来设置随机数种子。那么什么是一直都在变得呢?没错时时刻刻都在变得不就是时间吗!!!所以我们引入了time这个函数
    time()头文件
    数组的应用实例—三子棋_第3张图片

srand((unsigned)time(NULL))//设置随机起点
a = rand()%100
我们就得到了随机的0~99个数字

6、判断胜负

比赛的情况有四种

  1. 玩家赢-return *
  2. 电脑赢-return #
  3. 平局了-return Q
  4. 游戏继续- return C

注意这里的设计很巧妙,我们通过返回在棋盘中连成线的棋子的个数,就避免讨论是谁赢了(字符与结果一一对应),使得程序更加简洁。

char whether_win(char board[ROW][COL], int row, int col)

{
	int i = 0;
	int j = 0;
	int k = 0;
	//三列
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			if (board[i][j] == board[i][j+1] && board[i][j+1] == board[i][j+2] && board[i][j] != ' ')
				return board[i][0];
		}
	}
	//三列
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			if (board[i][j] == board[i][(j+1)%3] && board[i][(j+1)%3] == board[i][(j+2)%3] && board[i][j] != ' ')
				return board[i][j];
		}
	}
	//三行
	for (i = 0; i < col; i++)
	{
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			if (board[i][j] == board[(i + 1)%3][j] && board[(i + 1)%3][j] == board[(i + 2)%3][j] && board[i][j] != ' ')
			{
				return board[i][j];
			}
		}
	}

	//两条对角线
	for (i = 0; i < col; i++)
	{
		if (board[i][i] == board[(i + 1)%3][(i+1)%3] && board[(i + 1)%3][(i+1)%3] == board[(i + 2)%3][(i + 2)%3] && board[i][i] != ' ')
		{
			return board[i][i];
		}
	}

	for (i = 0; i < col-2; i++)
	{
		for (j = row - 1; j >= 0; j--)
		{
			if (board[i][j] == board[(i + 1) % 3][j - 1] && board[(i + 1) % 3][j - 1] == board[(i + 2) % 3][j - 2] && board[i][j] != ' ')
			{
				return board[i][j];
			}
		}
	}
	//判断平局
	if (whether_full(board, row, col) == 1)
	{
		return 'Q';
	}
	//继续
	return 'C';
}

三、结果演示

数组的应用实例—三子棋_第4张图片
通过改变宏定义中ROW和COL的值我们可以得到更大的棋盘如下图
数组的应用实例—三子棋_第5张图片

四、代码展示

game.h

#pragma once
#include
#include
#include

#define ROW 3
#define COL 3

//打印棋盘
void display_board(char board[ROW][COL],int row,int col);

//初始化棋盘
void init_board(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);

//判断游戏状态
char whether_win(char board[ROW][COL], int row, int col);

game.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"game.h"
void display_board(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		int j = 0;
		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");
		}
	}
}
void init_board(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] = ' ';
		}
	}
}

void player_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	printf("玩家下棋:>\n");
	while (1)
	{
		printf("请输入下棋的坐标:>\n");
		scanf("%d %d", &x, &y);
		//坐标的合法性
		//坐标是否被占用
		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,重新输入\n");
		}
	}
}
void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	printf("电脑下棋:>\n");

	while (1)
	{
		int x = rand() % row;
		int y = rand() % col;
		//坐标是否被占用
		if (board[x][y] == ' ')
		{
			board[x][y] = '#';
			break;
		}
	}
}
int whether_full(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		int j = 0;
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			if (' ' == board[i][j])
			{
				return 0;
			}
		}
	}
	return 1;
}

char whether_win(char board[ROW][COL], int row, int col)

{
	int i = 0;
	int j = 0;
	int k = 0;
	//三列
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			if (board[i][j] == board[i][j+1] && board[i][j+1] == board[i][j+2] && board[i][j] != ' ')
				return board[i][0];
		}
	}
	//三列
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			if (board[i][j] == board[i][(j+1)%3] && board[i][(j+1)%3] == board[i][(j+2)%3] && board[i][j] != ' ')
				return board[i][j];
		}
	}
	//三行
	for (i = 0; i < col; i++)
	{
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			if (board[i][j] == board[(i + 1)%3][j] && board[(i + 1)%3][j] == board[(i + 2)%3][j] && board[i][j] != ' ')
			{
				return board[i][j];
			}
		}
	}

	//两条对角线
	for (i = 0; i < col; i++)
	{
		if (board[i][i] == board[(i + 1)%3][(i+1)%3] && board[(i + 1)%3][(i+1)%3] == board[(i + 2)%3][(i + 2)%3] && board[i][i] != ' ')
		{
			return board[i][i];
		}
	}

	for (i = 0; i < col-2; i++)
	{
		for (j = row - 1; j >= 0; j--)
		{
			if (board[i][j] == board[(i + 1) % 3][j - 1] && board[(i + 1) % 3][j - 1] == board[(i + 2) % 3][j - 2] && board[i][j] != ' ')
			{
				return board[i][j];
			}
		}
	}
	//判断平局
	if (whether_full(board, row, col) == 1)
	{
		return 'Q';
	}
	//继续
	return 'C';
}

test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include"game.h"
void menu()
{
	printf("******************************\n");
	printf("*******     1.play      ******\n");
	printf("*******     0.exit      ******\n");
	printf("******************************\n");
}
void game()
{
	char ret = 0;
	char board[ROW][COL] = { 0 };
	init_board(board, ROW, COL);
	display_board(board, ROW, COL);
	while (1) 
	{
		system("cls");
		display_board(board, ROW, COL);
		player_move(board, ROW, COL);
		ret = whether_win(board, ROW, COL);
		if (ret != 'C')
			break;
		display_board(board, ROW, COL);

		computer_move(board, ROW, COL);
		ret = whether_win(board, ROW, COL);
		if (ret != 'C')
			break;
		display_board(board, ROW, COL);
	}
	if (ret == '*')
	{
		printf("玩家赢\n");
	}
	else if (ret == '#')
	{
		printf("电脑赢\n");
	}
	else if (ret == 'Q')
	{
		printf("平局\n");
	}
	display_board(board, ROW, COL);
}
//玩家赢-'*'
//电脑赢-'#'
//平局了-'Q'
//游戏继续-'C'

int main()
{
	srand((unsigned int)time(NULL));
	int input = 0;
	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,重新选择!\n");
			break;
		}
	} while (input);
	return 0;
}

五、总结

这次的程序,在判断输赢的时候进行了优化,但是并没有达到最优,还可以在判断的时候在嵌套一层循环达到我们可以实现四子棋,五子棋。这样程序更加灵活,不过要是不怕麻烦可以继续在后面加判断条件,实现半自动n子棋
数组的应用实例—三子棋_第6张图片

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