careercup-中等难题 17.2

17.2 设计一个算法，判断玩家是否赢了井字游戏。

解法：

假设这个检查某人是否赢得了井字游戏的函数为HasWon，那么我们第一步要向面试官确认， 这个函数是只调用一次，还是要多次频繁调用。如果是多次调用， 我们可以通过预处理来得到一个非常快速的版本。

方法一：如果HasWon函数需要被频繁调用

对于井字游戏，每个格子可以是空，我的棋子和对方的棋子3种可能，总共有39 = 19683 种可能状态。我们可以把每一种状态转换成一个整数， 预处理时把这个状态下是否有人赢得了井字游戏保存起来，每次检索时就只需要O(1)时间。 比如每个格子上的3种状态为0(空)，1(我方棋子)，2(对方棋子)，棋盘从左到右， 从上到下依次记为0到8，那么任何一个状态都可以写成一个3进制的数，再转成10进制即可。 比如，下面的状态：

1 2 2

2 1 1

2 0 1

可以写成:

122211201=1*3^8 + 2*3^7 +...+ 0*3^1 + 1*3^0

这时，需要一个19683 大的数组来存放每一个计算出的整数表示哪一方赢了，或者出现平局。

如果只需要返回是否有人赢，而不需要知道是我方还是对方。 那可以用一个二进制位来表示是否有人赢。比如上面的状态，1赢， 就可以把那个状态转换成的数对应的位置1。如果需要知道是谁赢， 可以用一个char数组来保存预处理结果。

方法二：如果HasWon函数只被调用一次或很少次

如果HasWon函数只被调用一次或很少次，那我们就没必要去预存结果了， 直接判断一下就好。只为一次调用去做预处理是不值得的。

代码如下，判断n*n的棋盘是否有人赢，即同一棋子连成一线：

从上到下，从左到右，两条对角线。

C++实现代码：

#include<vector>

#include<iostream>

using namespace std;



int convertBoardToInt(vector<vector<char> > &board)

{

    int factor=1;

    int sum=0;

    int i,j;

    int v;

    for(i=0; i<3; i++)

        for(j=0; j<3; j++)

        {

            v=0;

            if(board[i][j]=='X')

                v=1;

            if(board[i][j]=='O')

                v=2;

            sum+=v*factor;

            factor*=3;

        }

    return sum;

}



char hasWon(vector<vector<char> > &board)

{

    int i,j;

    int n=board.size();

    //检查每一行

    for(i=0; i<n; i++)

    {

        for(j=0; j<n-1; j++)

        {

            if(board[i][j]!=board[i][j+1])

                break;

        }

        if(j==n-1)

            return board[i][j];

    }

    //检查每一列

    for(j=0; j<n; j++)

    {

        for(i=0; i<n-1; i++)

        {

            if(board[i][j]!=board[i+1][j])

                break;

        }

        if(i==n-1)

            return board[i][j];

    }

    //检查主对角线



    for(j=0; j<n-1; j++)

    {

        if(board[j][j]!=board[j+1][j+1])

            break;

    }

    if(j==n-1)

        return board[j][j];

    for(i=0; i<n-1; i++)

        if(board[i][n-i-1]!=board[i+1][n-i-2])

            break;

    if(i==n-1)

        return board[i][0];

    return board.empty();

}



int main()

{

    vector<vector<char> > vec={{'X','X','O'},{'X','X','O'},{'X','O','O'}};

    cout<<hasWon(vec)<<endl;

}