c语言环境下实现五子棋

一、基本思路

代码由三部分组成：gobang.h(头文件以及声明函数）、test.c(主函数以及调用game.c中的函数实现五子棋）、game.c(定义五子棋的5个函数）。

要实现五子棋的功能，game.c中应包含以下功能：①初始化棋盘；②打印棋盘；③玩家下棋；④电脑下棋；⑤判断输赢。

在test.c中，首先要打印一个菜单供玩家选择，其次玩家在选择后要实现玩游戏或退出游戏。

二、test.c

在编写主函数时，我们想先在屏幕上输出一个菜单，玩家在看到后可以供玩家选择，写一个menu()函数，主函数调用打印菜单。menu函数：

void menu()    //菜单
{
	printf("#######################\n");
	printf("###### 1.进入游戏 #####\n");
	printf("###### 0.退出游戏 #####\n");
}

在打印完菜单后由玩家选择，do while循环实现，内嵌switch。输入1，玩家进入游戏，调用game()函数，game()函数中有5个其他函数，实现五子棋的功能；输入0，退出循环，玩家退出游戏；输入其他数字，提示有误，重新输入。主函数（针对第二行srand()放在后面解释）：

int main() {
	srand((unsigned int)time(NULL));
	int n = 0;
	do {
		menu();
		printf("请选择：>");
		scanf("%d", &n);
		switch (n)
		{
		case 1:
			game();
			break;
		case 0:
			break;
		default:
			printf("选择有误请重新选择");
			break;
		}
	} while (n);
}

输入1后调用的game()函数，可以将棋盘想象成一个二维数组，先定义一个二维数组，针对二维数组的行和列我们可以在头文件中定义成常变量，方便改动棋面大小。定义了ret变量，是根据ret的值进行输赢的判断。game()中调用了5个函数：①InitalBoard(board,ROW,COL)，初始化棋盘；②PrintfBoard(board, ROW, COL)，打印棋盘；③PlayerGame(board, ROW, COL)，玩家下棋；④ComputerGame(board, ROW, COL)，电脑下棋；⑤GameWiner(board, ROW, COL)，判断输赢。

game()函数设计思路：

定义ret变量和一个二维数组初始化棋盘打印棋盘设计循环，玩家下棋，玩家下棋后打印棋盘，调用判断输赢函数，根据ret变量判断输赢情况，若有一方胜利或者平局游戏结束，宣告结果，玩家进入新的选择；若游戏没有结束，电脑下棋，电脑下棋后打印棋盘，调用判断输赢函数，根据ret变量判断输赢情况，若有一方胜利或者平局游戏结束，宣告结果，玩家进入新的选择，若游戏没有结束继续循环，玩家下棋后打印棋盘......直到游戏结束。game()函数（）：

void game()
{
	char ret = '0';
	char board[ROW][COL];
	InitalBoard(board,ROW,COL);   //初始化棋盘
	PrintfBoard(board, ROW, COL); //打印棋盘
	while (1) {
		PlayerGame(board, ROW, COL);  //玩家下棋
		PrintfBoard(board, ROW, COL); //玩家下棋完成打印棋盘
		ret=GameWiner(board, ROW, COL); //玩家下棋后判断输赢
		if (ret != '@')
			break;
		ComputerGame(board, ROW, COL);  //电脑下棋
		PrintfBoard(board, ROW, COL);    //电脑下棋完成打印棋盘
		ret=GameWiner(board, ROW, COL);   //电脑下棋后判断输赢
		if (ret != '@')
			break;
	}
	if (ret == '*')
		printf("玩家赢\n");
	else if (ret == '#')
		printf("电脑赢\n");
	else
		printf("平局\n");
}

三、game.c

game.c中主要放game()函数中调用的5个函数：①InitalBoard(board,ROW,COL)，初始化棋盘；②PrintfBoard(board, ROW, COL)，打印棋盘；③PlayerGame(board, ROW, COL)，玩家下棋；④ComputerGame(board, ROW, COL)，电脑下棋；⑤GameWiner(board, ROW, COL)，判断输赢。

InitalBoard(board,ROW,COL)，初始化棋盘设计思路：

在初始化棋盘时，将棋盘想象成二维数组，数组的元素全为空格；

void InitalBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)   //初始化棋盘
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++) {
		int j = 0;
		for (j = 0; j < col; j++)
			board[i][j] = ' ';             //初始化棋盘为空格
	}

 PrintfBoard(board, ROW, COL)，打印棋盘设计思路：

想象的棋盘样子：

                                           

数据的打印：先看第一行，“ %c ”|" %c "|" %c "|“ %c ”|" %c ",   每一行" %c "打印了col遍，|打印了col-1遍；一共进行了row行,可以外循环控制行数，内循环控制打印" %c "以及|，且|比" %c "少打印一遍，增加一个if语句判断，每打印完一行进行换行；

边界线的打印：先看第一行，_ _ _|_ _ _|_ _ _|_ _ _|_ _ _,   每一行_ _ _打印了col遍，|打印了col-1遍；一共进行了row-1行，可以外循环控制行数，内循环控制打印_ _ _以及|，且|比_ _ _少打印一遍，增加一个if语句判断，每打印完一行进行换行；

void PrintfBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)     //打印棋盘
{
	int i, j;
	for (i = 0; i < row; i++)                                 //打印数据
	{
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			printf(" %c ", board[i][j]);
			if (j < col - 1)
				printf("|");
		}
		printf("\n");
		if (i < row - 1) {                                  //打印边界线
			for (j = 0; j < col; j++) 
			{
				printf("___");
				if (j < col - 1)
					printf("|");
			}
			printf("\n");
		}
	}
}

PlayerGame(board, ROW, COL)，玩家下棋设计思路 

玩家选择下棋的坐标，首先要判断玩家下棋的范围是否在二维数组里，其次要判断玩家下棋的坐标是否已被下过棋，用while循环，当两个条件都满足后，坐标处的“   ”变为“ * ”，且结束循环。需注意的是玩家下棋的坐标和实际二维数据的坐标不同，如玩家选择5 5这个坐标，其实在二维数组（即棋盘里）应为board[4][4]，不同的原因是玩家认为棋盘应从1开始，而二维数组的下标应从0开始。

void PlayerGame(char board[ROW][COL], int row, int col)  //玩家下棋
{
	int x, y;
	printf("玩家下棋\n");
	while (1) {
		printf("请玩家选择下棋坐标，中间用空格：");
		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("该位置已有棋，重新下棋\n");
		}
		else
			printf("坐标输入不正确，请重新输入");
	}
}

ComputerGame(board, ROW, COL)，电脑下棋设计思路： 

电脑下棋的思路和玩家下棋的思路基本一致，区别在于玩家的下棋坐标是人为控制的，而电脑下棋的坐标是随机产生的。如何随机产生？先创建rand()函数可以产生随机值，而在主函数中使用srand((unsigned int)time(NULL))可以保证每次进入游戏产生的随机值不同，为了使产生的随机值在二维数组范围内，可以使用rand()%row,产生0到row-1之间的数。判断电脑下棋的坐标是否已被下过棋，用while循环，当条件都满足后，坐标处的“   ”变为“ # ”，且结束循环。

void ComputerGame(char board[ROW][COL], int row, int col)  //电脑下棋
{
	int x, y;
	printf("电脑下棋\n");
	while (1) {
		x = rand() % row;  //产生0到ROW-1之间的数
		y = rand() % col;  //产生0到COL-1之间的数
		if (board[x][y] == ' ') {
			board[x][y] = '#';
			break;
		}
	}

GameWiner(board, ROW, COL)，判断输赢设计思路： 

判断的结果有四种：ret='*',玩家赢；ret='#'，电脑赢；ret='$',平局；ret='@'，游戏继续；

针对玩家赢或电脑赢有四类赢的结果：

①行连成线。用外循环控制行数，内循环控制列数，在进行每行的内循环时，若数组元素为'*'，count+1;若数组元素为'#',count1+1;最后判断count和count1,若其等于列数，则表明行连成线，if-else语句判断玩家赢还是电脑赢。需注意的是在进行完每次的行循环时，需将count和count1置为0，重新计算新的一行的下棋情况；

②列连成线。用外循环控制列数，内循环控制行数，在进行每列的内循环时，若数组元素为'*'，count+1;若数组元素为'#',count1+1;最后判断count和count1,若其等于行数，则表明列连成线，if-else语句判断玩家赢还是电脑赢。需注意的是在进行完每次的列循环时，需将count和count1置为0，重新计算新的一列的下棋情况；

③主对角线连成线。主对角线上元素的特征：数组的行标等于列标，用外循环控制行数，内循环控制列数，if语句判断是否是主对角线上元素，满足条件后在判断数组元素，若数组元素为'*'，count+1;若数组元素为'#',count1+1;最后判断count和count1,若其等于行数，则表明主对角线连成线，if-else语句判断玩家赢还是电脑赢。需要注意的是为了下一类情况的判断，依旧需将count和count1置为0；

④副对角线连成线。副对角线上元素的特征：数组的行标加列标等于二维数组行数-1，用外循环控制行数，内循环控制列数，if语句判断是否是副对角线上元素，满足条件后在判断数组元素，若数组元素为'*'，count+1;若数组元素为'#',count1+1;最后判断count和count1,若其等于行数，则表明副对角线连成线，if-else语句判断玩家赢还是电脑赢。

 针对平局的结果：

用外循环控制行数，内循环控制列数，当发现遍历完所有的元素后，不是空格的元素个数为row*col时，则表明棋盘已被下满，平局；

针对游戏继续的结果：

当前三种结果都不满足，变量a依旧为0时，游戏继续；

变量a的作用：a的作用是为了判断游戏是否已经结束，如已经满足行连成线，则a=1,循环停止，游戏结束，就不需要判断其他几种赢的情况，提高代码运行的效率。

char GameWiner(char board[ROW][COL], int row, int col)   //判断输赢
{
	int i, j;
	int a = 0;
	int count = 0;
	int count1 = 0;
	for (i = 0; i < row; i++) { //判断行
		for (j = 0; j < col; j++) {
			if (board[i][j] == '*')
				count++;
			else if (board[i][j] == '#')
				count1++;
			if (count == col) {
				a = 1;
				return '*';
				break;
			}
			else if (count1 == col) {
				a = 1;
				return '#';
				break;
			}
		}
		count = 0;
		count1 = 0;
		if (a == 1)
			break;
	}
	if (a == 0) {
		for (i = 0; i < col; i++) {  //判断列
			for (j = 0; j < row; j++) {
				if (board[i][j] == '*')
					count++;
				else if (board[i][j] == '#')
					count1++;
				if (count == row) {
					a = 1;
					return '*';
					break;
				}
				else if (count1 == row) {
					a = 1;
					return '#';
					break;
				}
		    }
		count = 0;
		count1 = 0;
		if (a == 1)
			break;
		}
	}
	if (a == 0) {
		for (i = 0; i < row; i++) {         //判断主对角线
			for (j = 0; j < col; j++) {
				if (i == j)
				{
					if (board[i][j] == '*')
						count++;
					else if (board[i][j] == '#')
						count1++;
				}
			}
		}
		if (count == row) {
			a = 1;
			return '*';
		}
		else if (count1 == row) {
			a = 1;
			return '#';
		}
		count = 0;
		count1 = 0;
	}
	if (a == 0) {                        //判断副对角线
		for (i = 0; i < row; i++) {
			for (j = 0; j < col; j++) {
				if (row-1 == i + j)
				{
					if (board[i][j] == '*')
						count++;
					else if (board[i][j] == '#')
						count1++;
				}
			}
		}
		if (count == row) {
			a = 1;
			return '*';
			}
		else if (count1 == row) {
			a = 1;
			return '#';
		}
		count = 0;
		count1 = 0;
	}
	if (a == 0) {
		for (i = 0; i < row; i++) {         //判断平局
			for (j = 0; j < col; j++) {
				if (board[i][j] != ' ')
					count++;
			}
		}
		if (count == row * col) {
			a = 1;
			return '$';
		}
	}
	if (a == 0)
		return '@';
}

四、gobang.h

 gobang.h中主要放需要用到的头文件以及game.c中5个函数的声明，c语言的标志头文件#include，调用rand()函数用到头文件#include，在主函数srand()函数中调用time()函数，用到头文件#include，定义棋盘行数和列数为常变量是，用到头文件#define

#pragma once
#include
#include
#include
#define ROW 5
#define COL 5
void InitalBoard(char board, int row, int col);  //初始化棋盘函数声明
void PrintfBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);   //打印棋盘函数声明
void PlayerGame(char board[ROW][COL], int row, int col);   //玩家下棋函数声明
void ComputerGame(char board[ROW][COL], int row, int col);   //电脑下棋函数声明
char GameWiner(char board[ROW][COL], int row, int col);   //判断输赢函数声明
// 玩家赢返回'*'
//电脑赢返回'#'
//平局返回'$'
//继续返回'@'

 五、完整代码

gobang.h

#pragma once
#include
#include
#include
#define ROW 5
#define COL 5
void InitalBoard(char board, int row, int col);  //初始化棋盘函数声明
void PrintfBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);   //打印棋盘函数声明
void PlayerGame(char board[ROW][COL], int row, int col);   //玩家下棋函数声明
void ComputerGame(char board[ROW][COL], int row, int col);   //电脑下棋函数声明
char GameWiner(char board[ROW][COL], int row, int col);   //判断输赢函数声明
// 玩家赢返回'*'
//电脑赢返回'#'
//平局返回'$'
//继续返回'@'

 gamg.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "gobang.h"
void InitalBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)   //初始化棋盘
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++) {
		int j = 0;
		for (j = 0; j < col; j++)
			board[i][j] = ' ';             //初始化棋盘为空格
	}
}
void PrintfBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)     //打印棋盘
{
	int i, j;
	for (i = 0; i < row; i++)                                 //打印数据
	{
		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 PlayerGame(char board[ROW][COL], int row, int col)  //玩家下棋
{
	int x, y;
	printf("玩家下棋\n");
	while (1) {
		printf("请玩家选择下棋坐标，中间用空格：");
		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("该位置已有棋，重新下棋\n");
		}
		else
			printf("坐标输入不正确，请重新输入");
	}
}
void ComputerGame(char board[ROW][COL], int row, int col)  //电脑下棋
{
	int x, y;
	printf("电脑下棋\n");
	while (1) {
		x = rand() % row;  //产生0到ROW-1之间的数
		y = rand() % col;  //产生0到COL-1之间的数
		if (board[x][y] == ' ') {
			board[x][y] = '#';
			break;
		}
	}
}char GameWiner(char board[ROW][COL], int row, int col)   //判断输赢
{
	int i, j;
	int a = 0;
	int count = 0;
	int count1 = 0;
	for (i = 0; i < row; i++) { //判断行
		for (j = 0; j < col; j++) {
			if (board[i][j] == '*')
				count++;
			else if (board[i][j] == '#')
				count1++;
			if (count == col) {
				a = 1;
				return '*';
				break;
			}
			else if (count1 == col) {
				a = 1;
				return '#';
				break;
			}
		}
		count = 0;
		count1 = 0;
		if (a == 1)
			break;
	}
	if (a == 0) {
		for (i = 0; i < col; i++) {  //判断列
			for (j = 0; j < row; j++) {
				if (board[i][j] == '*')
					count++;
				else if (board[i][j] == '#')
					count1++;
				if (count == row) {
					a = 1;
					return '*';
					break;
				}
				else if (count1 == row) {
					a = 1;
					return '#';
					break;
				}
		    }
		count = 0;
		count1 = 0;
		if (a == 1)
			break;
		}
	}
	if (a == 0) {
		for (i = 0; i < row; i++) {         //判断主对角线
			for (j = 0; j < col; j++) {
				if (i == j)
				{
					if (board[i][j] == '*')
						count++;
					else if (board[i][j] == '#')
						count1++;
				}
			}
		}
		if (count == row) {
			a = 1;
			return '*';
		}
		else if (count1 == row) {
			a = 1;
			return '#';
		}
		count = 0;
		count1 = 0;
	}
	if (a == 0) {                        //判断副对角线
		for (i = 0; i < row; i++) {
			for (j = 0; j < col; j++) {
				if (row-1 == i + j)
				{
					if (board[i][j] == '*')
						count++;
					else if (board[i][j] == '#')
						count1++;
				}
			}
		}
		if (count == row) {
			a = 1;
			return '*';
			}
		else if (count1 == row) {
			a = 1;
			return '#';
		}
		count = 0;
		count1 = 0;
	}
	if (a == 0) {
		for (i = 0; i < row; i++) {         //判断平局
			for (j = 0; j < col; j++) {
				if (board[i][j] != ' ')
					count++;
			}
		}
		if (count == row * col) {
			a = 1;
			return '$';
		}
	}
	if (a == 0)
		return '@';
}

test.c 

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "gobang.h"
void menu()    //菜单
{
	printf("#######################\n");
	printf("###### 1.进入游戏 #####\n");
	printf("###### 0.退出游戏 #####\n");
}
void game()
{
	char ret = '0';
	char board[ROW][COL];
	InitalBoard(board,ROW,COL);   //初始化棋盘
	PrintfBoard(board, ROW, COL); //打印棋盘
	while (1) {
		PlayerGame(board, ROW, COL);  //玩家下棋
		PrintfBoard(board, ROW, COL); //玩家下棋完成打印棋盘
		ret=GameWiner(board, ROW, COL); //玩家下棋后判断输赢
		if (ret != '@')
			break;
		ComputerGame(board, ROW, COL);  //电脑下棋
		PrintfBoard(board, ROW, COL);    //电脑下棋完成打印棋盘
		ret=GameWiner(board, ROW, COL);   //电脑下棋后判断输赢
		if (ret != '@')
			break;
	}
	if (ret == '*')
		printf("玩家赢\n");
	else if (ret == '#')
		printf("电脑赢\n");
	else
		printf("平局\n");
}
int main() {
	srand((unsigned int)time(NULL));
	int n = 0;
	do {
		menu();
		printf("请选择：>");
		scanf("%d", &n);
		switch (n)
		{
		case 1:
			game();
			break;
		case 0:
			break;
		default:
			printf("选择有误请重新选择");
			break;
		}
	} while (n);
}

六、运行结果