三子棋游戏设计及代码实现

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了三子棋游戏设计及代码实现相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

🛫三子棋游戏介绍

是黑白棋的一种。
三子棋是一种民间传统游戏,又叫九宫棋、圈圈叉叉、一条龙、井字棋等。
将正方形对角线连起来,相对两边依次摆上三个双方棋子,只要将自己的三个棋子走成一条线,对方就算输了。但是,有很多时候会出现和棋的情况。

☠规则☠

如果两个人都掌握了技巧,那么一般来说就是平(和)棋。一般来说,第二步下在中间最有利(因为第一步不能够下在中间),下在角上次之,下在边上再次之。最大的好处就是随便找个地方就可以玩这个简单而有趣的游戏了。

🤔游戏设计思路

  1. 首先需要一个菜单栏,供玩家选择进入游戏或者退出游戏。
  2. 这里提供选择:
    • 进入游戏
    1. 退出游戏

其他输入 - 重新选择(循环实现)

在进入游戏后:

将游戏的实现使用到的函数封装在game.c文件中。

函数实现功能:

  1. 制作一个棋盘。

如下:

可通过函数中循环控制实现。

制作棋盘分为:

  • 将棋盘初始化。
  • 将棋盘打印在控制台。
  1. 模拟下棋对战过程:
  • 由玩家先手落子。

落子后打印棋盘以显示。

  • 电脑自动随机落子。

直到某一方胜利或者和棋。

  1. 判断游戏输赢情况。

通过行、列、对角线落子相同形式判别胜利。


因为一个程序需要对实现功能的部分进行封装,所以我们在这里将整个程序分为3个文件:

  1. test.c文件 - 功能是实现进入主页面并实现调用各种函数。
  2. game.c文件 - 功能是实现各个函数的逻辑,这也是进行封装的目的:保留实现逻辑,只展示功能实现。
  3. game.h文件 - 功能是存放预编译指令、声明指令、全局变量等等。


😵代码分析😵

🏁1. test.c文件代码分析。

🎈开始游戏。

游戏开始时,要确保4点:

  1. 玩家输入1 - 进入游戏。
  2. 玩家输入0 - 退出游戏。
  3. 玩家输入其他 - 重新输入。
  4. 游戏结束后可以再次进行选择是否继续游戏。
int main()
{
	int input = 0;
	do
	{
		menu();
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			game();
			break;
		case 0:
			printf("您已退出游戏。\\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误,请重新输入。\\n");
			break;
		}
	} while (input);
	
	return 0;
}

🎈菜单显示。

这里只需要打印一个简易菜单即可,如果有前端知识可以设计出更好的界面。

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

实现代码效果:

  1. 玩家输入1:

  1. 玩家输入0:


3. 玩家输入其他:

上面展示了玩家输入0,1,其他时的不同效果。

如输入其他时,会通过循环一直输入,直到输入(0/1)时,进入游戏或者退出游戏。

🎈进入游戏。

在进入游戏后,需要通过对不同的函数进行封装实现,完成我们想要的功能:

  1. 初始化棋盘。
  2. 实现打印棋盘的函数。
  3. 人机循环对弈直到分出结果。

第三点需要注意:

因为不知道什么时候分出结果,所以需要在每一次下完棋之后进行判断是否分出结果。

结果的可能有4种:

  1. 玩家赢。 – 假设玩家棋子为 ‘ * ’;
  2. 电脑赢。 – 假设电脑棋子为 ‘ # ’;
  3. 平局。 – 假设平局时判定输赢的函数返回 ‘ C ’;
    (后面代码实现时详细讲。)
  4. 游戏继续。 – 假设函数返回 ‘ Q ’。
    (即棋盘未被填满且尚未分出胜负)
void game()
{
	//三子棋过程
	char board[ROW][COL]; //棋盘数组
	//初始化棋盘 - board的元素全都给空格
	InitBoard(board, ROW, COL);

	//打印棋盘
	DisplayBoard(board, ROW, COL);

	//下棋
	char ret = 0;
	while (1)
	{
		PlayerMove(board, ROW, COL);
		DisplayBoard(board, ROW, COL);
		ret = IsWin(board, ROW, COL);
		if (ret != 'C')
		{
			break;
		}
		ComputerMove(board, ROW, COL);
		DisplayBoard(board, ROW, COL);
		ret = IsWin(board, ROW, COL);
		if (ret != 'C')
		{
			break;
		}
	}
	if (ret == '*')
	{
		printf("玩家赢\\n");
	}
	else if (ret == '#')
	{
		printf("电脑赢\\n");
	}
	else
	{
		printf("平局\\n");
	}
}

这里将不同函数实现的功能一一说明:

  • 初识化棋盘。
InitBoard(board, ROW, COL);

整个棋盘是通过一个二维数组实现的,棋盘初始化即指将二维数组中的所有元素置成空格,因为空格打印在控制台上是不可见的。

  • 打印棋盘。
DisplayBoard(board, ROW, COL);

因为棋盘初始化之后全部是空格,是不可见的,所以我们需要打印棋盘的函数对棋盘做一些控制,让他变成我们希望的样子。

实现模板:

  • 开始下棋。

下棋部分又分为玩家下棋和电脑下棋。

  1. 玩家下棋。
  2. 电脑下棋。
PlayerMove(board, ROW, COL);  //玩家下棋

ComputerMove(board, ROW, COL);  //电脑下棋

二者的逻辑实现不同,所以封装为不同的函数实现。

当然,在实现完下棋之后需要再次调用棋盘打印函数,一来一回的在界面上出现,增加代码的趣味性。

  • 判断输赢函数。
ret = IsWin(board, ROW, COL);

这个函数需要有返回值来告诉我们游戏的结果,四种结果上面已经提到过。

1. 玩家赢。 – 假设玩家棋子为 ‘ * ’;
2. 电脑赢。 – 假设电脑棋子为 ‘ # ’;
3. 平局。 – 假设平局时判定输赢的函数返回 ‘ C ’;
4. 游戏继续。 – 假设函数返回 ‘ Q ’。
(即棋盘未被填满且尚未分出胜负)


🏁2. game.c文件代码分析。

- ✈初识化二维数组,即初始化棋盘。

只需要控制循环即可遍历整个二维数组中的所有元素,将他们赋值为空格即可。

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

这里提一下ROW和COL分别表示棋盘的长和宽,在game.h文件里声明了,后面介绍,这里只需要直到他们的值都是3即可,因为三子棋棋盘就是3✖3的。

- ✈打印棋盘函数。

打印函数实现:

  1. 打印棋盘首先我们要把每一个数组里的元素打印出来,为了使显示美观,可控制为“ %c ”,%c左右两侧各加一个空格。
  2. 当列数小于2时打印‘ | ’,这样就会在每列打印时产生两个竖分隔线。
  3. 当行数小于2时打印‘ — ’,这样就会在第一行第二行和第二行第三行之间打印一行横分割线,在实现横分割线的同时通过第二点实现打印
    ‘ - - - | - - - | - - - ’。
  4. 注意每一行打印完之后进行换行操作。
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		//打印数据
		int j = 0;
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			printf(" %c ", board[i][j]);
			if (j < col - 1)
			{
				printf("|");
			}
		}
		printf("\\n");
		//打印分割行
		if (i < row - 1)
		{
			for (j = 0; j < col; j++)
			{
				printf("---");
				if (j < col - 1)
				{
					printf("|");
				}
			}
		}
		printf("\\n");
	}
}

打印效果:


仔细看可以看的出来第一行:三个空格 + 一个 ‘ | ’ ,
第一行和第二行之间:三根短线 - - - + 一个 ‘ | ’

- ✈玩家下棋实现。

玩家下棋要注意:

  1. 玩家视角的9宫格是从(1,1) - > (3,3)的,但是我们程序员视角的二维数组下标是(0,0) -> (2,2)的,所以定义x和y坐标之后,将其作为数组下标时要减一。即
board[x - 1][y - 1];
  1. 玩家落子是手动输入坐标的,所以要考虑到代码的健壮性,即玩家输入的坐标不在(1,1)->(3,3)之间的情况下,应该输出警告,并通过循环重新输入。
  2. 还需要注意,下棋是一个双向反复的过程,如果落子时落子的坐标合法,但是该坐标已经被落过子了,则也应该提出警告,并利用循环重新输入。
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	while (1)
	{
		printf("玩家走:\\n");
		printf("请输入坐标:>");
		scanf("%d %d", &x, &y); // 2 1 --> 1 0
		if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)
		{
			if (board[x - 1][y - 1] == ' ')
			{
				board[x - 1][y - 1] = '*';
				break;
			}
			else
			{
				printf("坐标占用,超出范围\\n");
			}
		}
		else
		{
			printf("坐标非法,超出范围\\n");
		}
	}
}

因为存在输入坐标落过子或者非法需要重新输入的原因,所以这里的循环判定条件为1,直到成功落子才break跳出循环。

- ✈电脑落子函数实现。

这里需要说明,该代码是基于C语言实现的,电脑落子属于人工智能及算法范畴,不予讨论。
这里电脑落子通过时间轴生成伪随机数进行坐标落子。

电脑落子不存在坐标非法的情况,因为我们可以通过对其取模进行控制。

但确实也会存在落子处被占用的情况,所以也需要利用循环重新随机一个数,所以随机数代码应该放在循环体里面,这是一个小细节,需要注意。

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

	while (1)
	{
		int x = rand() % row;
		int y = rand() % col;
		if (board[x][y] == ' ')
		{
			board[x][y] = '#';
			break;
		}
	}
}

如果成功找到位置,就将 ’ # '赋给该坐标位置,然后break结束。

- ✈判断输赢函数。

判断输赢有三种情况:

  1. 行相等。 - 通过循环实现。
  2. 列相等。 - 通过循环实现。
  3. 对角线相等 - 两个对角线都要考虑。
  4. 需要多调用一个函数来判断棋盘是否被下满了。
    • 如果被下满了,并且没有出现赢家,则返回’ Q ’ - 表示平局。
    • 如果没有被下满,并且没有出现赢家,则返回’ C ’ - 表示继续游戏。
char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	//1.判断输赢
	//2.判断平局
	//3.游戏继续

	//行
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2] && board[i][2] != ' ')
		{
			return board[i][0];
		}
	}
	//列
	for (i = 0; i < col; i++)
	{
		if (board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i] && board[2][i] != ' ')
		{
			return board[0][i];
		}
	}
	//对角线
	if (board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2] && board[2][2] != ' ')
	{
		return board[0][0];
	}
	if (board[0][2] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][0] && board[2][0] != ' ')
	{
		return board[0][2];
	}
	//判断平局
	if (IsFull(board, row, col))
	{
		return 'Q';
	}
	//游戏继续
	return 'C';
}

需要注意一个小细节,判断行、列、对角线相等时要判断他们不等于’ ',即不为空格,因为我们初始化的时候把所有元素都初始化为空格了,不然的话直接就判断结束了,属于bug代码。

- ✈在判断输赢函数中调用的判断棋盘是否满的函数。

注意问题:
只需要遍历二维数组中的每一个元素,如果遇到了一个空格,则返回0,代表棋盘未满,如果遍历完所有元素之后都没有发现空格,则代表棋盘已被下满,返回1。

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; //不满
			}
		}
	}
	return 1; //满了
}

需要注意的问题是返回值是0或者1,所以定义函数的类型是int类型。


🏁3. game.h代码分析

这个文件放的是预编译命令和声明函数等等指令。

预处理命令包括:

  1. 文件包含。
  2. #define引用。
  3. 条件编译。
#pragma once

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define ROW 3
#define COL 3

//初始化棋盘
void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);

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

//玩家下棋
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);

//电脑下棋
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);

//判断游戏输赢
//要返回4种不同的状态
//玩家赢 - '*'
//电脑赢 - '#'
//平局 - 'Q'
//继续 - 'C'
char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col);

因为is_full函数是在game.c文件中被调用并且是在game.c文件中能够被定义的,所以不需要在game.h文件中声明。

🚈🚈总结

🎈🎈✈以上就是本文全部内容,整个游戏代码源码将会放在全文最后ps部分,如果有讲的不对或者不充分的地方希望大家可以在评论区留言,如果觉得博主写的还行可以留下各位的👍点赞👍+👀关注👀+✔收藏✔嗷~

🚴‍♂️PS(源代码)

🍕test.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include "game.h"

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

void game()
{
	//三子棋过程
	char board[ROW][COL]; //棋盘数组
	//初始化棋盘 - board的元素全都给空格
	InitBoard(board, ROW, COL);

	//打印棋盘
	DisplayBoard(board, ROW, COL);

	//下棋
	char ret = 0;
	while (1)
	{
		PlayerMove(board, ROW, COL);
		DisplayBoard(board, ROW, COL);
		ret = IsWin(board, ROW, COL);
		if (ret != 'C')
		{
			break;
		}
		ComputerMove(board, ROW, COL);
		DisplayBoard(board, ROW, COL);
		ret = IsWin(board, ROW, COL);
		if (ret != 'C')
		{
			break;
		}
	}
	if (ret == '*')
	{
		printf("玩家赢\\n");
	}
	else 以上是关于三子棋游戏设计及代码实现的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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