目錄
- 前言
- 一、設計思路
- 選單
- 棋盤的實作
- 游戲開始
- 判斷輸贏
- 二、游戲代碼
- 頭檔案
- 游戲選單
- 游戲開始
- 初始化和列印棋盤：
- 玩家下棋
- 電腦下棋
- 判斷輸贏
- 三、代碼改進
- 后記
前言
井字棋，英文名叫Tic-Tac-Toe，是一種在3*3格子上進行的連珠游戲，和五子棋類似，由于棋盤一般不畫邊框，格線排成井字故得名，游戲需要的工具僅為紙和筆，然后由分別代表O和X的兩個游戲者輪流在格子里留下標記（一般來說先手者為X），任意三個標記形成一條直線，則為獲勝，本文我們使用C語言來實作這個小游戲，
一、設計思路
選單
在生活中，我們所玩的每一款游戲在開始界面，都會有一個選單供我們選擇，開始游戲或者結束游戲，因此我們也要先設計一個簡單的選單，讓玩家進行選擇，棋盤的實作
當玩家選擇開始游戲之后，我們要實作一個棋盤，對于3* 3的棋盤我們可以用一個3* 3的陣列來實作，同時我們要將棋盤初始化為接近真實棋盤的模樣，如下所示
游戲開始
當棋盤初始化之后，我們就可以正式開始游戲，玩家根據棋盤當前的狀態，可以輸入他想要落子位置的坐標，如果這個坐標沒有被占用，那么我們就在這個位置列印’X’代表此處已經被玩家落子，當玩家落子之后，輪到電腦落子，我們讓電腦隨機產生一個符合棋盤大小的坐標，并且如果坐標沒有被占用，就在這個坐標列印一個’O’代表此處已被電腦落子，
判斷輸贏
輸贏的判斷有兩種方式：
第一種，玩家或者電腦每走完一步，我們就判斷一次是否產生贏家
第二種，當玩家或者電腦走了三步時，我們才開始判斷是否產生贏家
二、游戲代碼
頭檔案
首先我們創建一個頭檔案，用來宣告我們所使用到的函式以及定義棋盤的大小，由于我們要讓電腦隨機產生一個坐標，因此我們需要用到srand,rand以及time函式，同時在游戲程序中還需要用到輸入輸出函式，因此我們在頭檔案中，將我們需要用到的標準庫全都包含在內，這樣在.c檔案就只需要包含這一個頭檔案即可
//game.h
#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
#define ROW 3 //棋盤行數
#define COL 3 //棋盤列數
void InitBoard(char arr[ROW][COL], int row, int col); //初始化棋盤
void PrintBoard(char arr[ROW][COL], int row, int col); //列印棋盤
void PlayerMove(char arr[ROW][COL], int row, int col); //玩家下棋
void CopMove(char arr[ROW][COL], int row, int col); //電腦下棋
char IsWin(char arr[ROW][COL], int row, int col); //判斷結果
游戲選單
在main函式中，我們列印出游戲選單，并讓玩家進行選擇，當玩家選擇了開始游戲時，我們呼叫game函式，由于后面我們需要電腦產生隨機的坐標，因此我們在main函式中使用srand初始化種子，對于srand和rand函式的使用方法在我的另一篇博客中進行了詳細的介紹，有興趣的讀者可以作為參考，rand和srand函式用法
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include"game.h"
//列印選單
void menu()
{
printf("**********************************************\n");
printf("********請選擇-> 1:開始游戲 0：結束游戲\n");
printf("**********************************************\n");
}
int main()
{
srand((unsigned int)time(NULL));
int input = 0;
do
{
menu();
printf("請選擇:\n");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
game();
break;
case 0:
printf("游戲結束\n");
break;
default:
printf("輸入錯誤，請重新輸入\n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}
游戲開始
當玩家選擇了開始游戲之后，我們呼叫game函式進行游戲， 首先我們初始化棋盤，并將棋盤列印出來，之后讓玩家先走，玩家或者電腦每走完一步都列印一次棋盤并判斷是否產生贏家，
當游戲結束時有三種可能：
1、玩家勝利
2、電腦勝利
3、平局
因此我們用Winer函式來判斷勝者是誰，X代表玩家贏，O代表電腦贏，
//判斷勝者是誰
void Winer(char ret)
{
if (ret == 'X')
{
printf("恭喜你贏了\n");
}
else if (ret == 'O')
{
printf("很遺憾，你輸了\n");
}
else
{
printf("平局\n");
}
}
// 游戲開始
void game()
{
char arr[ROW][COL] = { 0 };
InitBoard(arr, ROW, COL); //初始化棋盤
PrintBoard(arr, ROW, COL); //列印棋盤
while (1)
{
char ret = 0;
PlayerMove(arr, ROW, COL); //玩家下棋
PrintBoard(arr, ROW, COL); //列印棋盤
ret = IsWin(arr, ROW, COL); //判斷輸贏
if (ret != 'C') //當ret!='C'時，游戲結束（C代表continue)
{
Winer(ret); //判斷勝者是誰
break;
}
CopMove(arr, ROW, COL); //電腦下棋
PrintBoard(arr, ROW, COL);
ret = IsWin(arr, ROW, COL);
if (ret != 'C')
{
Winer(ret);
break;
}
}
}
初始化和列印棋盤：
在玩家落子前，我們先將棋盤初始化空
//初始化棋盤
void InitBoard(char arr[ROW][COL], int row, int col)
{
int i = 0;
int j = 0;
for (i = 0; i < row; i++)
for (j = 0; j < col; j++)
arr[i][j] = ' ';
}
由于我們所希望的棋盤是這樣的：
為了實作類似的棋盤，我們需要使用|以及— 來作為分隔符，并且注意到，我們所希望的棋盤最后一行和最后一列都沒有分隔符，因此我們在代碼中要進行一個if陳述句的判斷
//列印棋盤
void PrintBoard(char arr[ROW][COL], int row, int col)
{
int i = 0;
int j = 0;
for (i = 0; i < row; i++)
{
for (j = 0; j < col; j++)
{
printf(" %c ", arr[i][j]);
if (j < col - 1)
printf("|"); //不是最后一列，列印 | 作為分隔符
}
printf("\n");
if (i < row - 1)
for (j = 0; j < col; j++) //不是最后一行，列印--- --- --- 作為分隔符
printf("--- ");
printf("\n");
}
}
玩家下棋
我們令棋盤上的坐標從1開始，因此對應到陣列的下標就要減1，并且需要判斷玩家當前輸入的坐標是否已經被占用，如果沒被占用則賦值為X，
//玩家下棋
void PlayerMove(char arr[ROW][COL], int row, int col)
{
int i = 0;
int j = 0;
printf("玩家下棋，請輸入落子的坐標:\n");
while (1)
{
scanf("%d%d", &i, &j);
if (i <= 0 || j <= 0 || i > ROW || j > COL) //超出棋盤范圍
printf("坐標輸入錯誤，請重新輸入\n");
else
{
if (arr[i - 1][j - 1] == ' ') //坐標未被占用
{
arr[i - 1][j - 1] = 'X'; //當前坐標賦值為X
break;
}
else printf("此處已經被占用，請重新輸入\n");
}
}
}
電腦下棋
電腦下棋時，我們需要電腦隨機生成一個[0,row]的行坐標和一個[0,col]的列坐標，用srand來實作隨機的坐標，只要產生的坐標沒被占用，就將其賦值為O，不需要列印提示資訊，
//電腦下棋
void CopMove(char arr[ROW][COL], int row, int col)
{
int i = 0;
int j = 0;
printf("電腦下棋:\n");
while (1)
{
i = rand() % row;
j = rand() % col;
if (arr[i][j] == ' ')
{
arr[i][j] = 'O';
break;
}
}
}
判斷輸贏
想要判斷輸贏，我們必須要檢查每一行，每一列以及兩個對角線是否有連續三個相同的符號，并且這個符號不為空（因為初始化的時候我們將其置為了空），當三個位置符號相同時，我們只需要將這個符號回傳，然后在Winer函式中判斷勝者到底是誰，當沒有勝者產生時，我們還要判斷棋盤是否落滿，如果落滿則表明和棋，當沒有勝者并且棋盤也沒有落滿時，游戲繼續，
//判斷棋盤是否滿
int IsFull(char arr[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 (arr[i][j] == ' ') return 0; //如果有一個位置為空，表明棋盤還沒落滿，回傳0
return 1; //棋盤全部落滿，回傳1
}
//3*3 輸贏判斷
char IsWin(char arr[ROW][COL], int row, int col)
{
int i = 0;
int j = 0;
for (i = 0; i < row; i++) //判斷行是否相等
{
if (arr[i][0] == arr[i][1] && arr[i][0] == arr[i][2] && arr[i][0] != ' ')
return arr[i][0]; //玩家勝利則arr[i][0]是X，電腦勝利則是O
}
for (i = 0; i < col; i++) //判斷列是否相等
{
if (arr[0][i] == arr[1][i] && arr[0][i] == arr[2][i] && arr[0][i] != ' ')
return arr[0][i];
}
//判斷主對角線是否相等
if (arr[0][0] == arr[1][1] && arr[0][0] == arr[2][2] && arr[0][0] != ' ')
return arr[0][0];
//判斷副對角線是否相等
if (arr[0][2] == arr[1][1] && arr[1][1] == arr[2][0] && arr[1][1] != ' ')
return arr[1][1];
//判斷棋盤是否落滿
int ret = IsFull(arr, row, col);
if (ret) return 'F'; //如果ret為1，則棋盤落滿，回傳'F'
else return 'C'; //程式運行到這，表明沒有勝者并且棋盤不為空
//（如果不滿足這幾個條件，在前面函式就已經回傳，不會運行到這一步）
//回傳C則繼續游戲
}
三、代碼改進
上面的代碼只能在3*3的棋盤上判斷輸贏，無法對更大的棋盤進行判斷，對此作出如下改進：
行判斷：第 i 行連續三個位置是否相同，同時保證不超過棋盤的范圍
列判斷：第 j 列連續三個位置是否相同，同時保證不超過棋盤的范圍
主對角線判斷：連續三個主對角線位置是否相同，即arr[i][j]，arr[i+1][j+1]，arr[i+2][j+2]是否相同，同時保證不超過棋盤范圍
副對角線判斷：連續三個副對角線位置是否相同，即arr[i][j]，arr[i+1][j-1]，arr[i+2][j-2]是否相同，同時保證不超過棋盤范圍
因為主對角線判斷時，行號和列號不斷增大，因此i和j從0開始，而副對角線判斷時，行號不斷增大，列號不斷減小，因此i從0開始，j從col-1開始，
//判斷任意大小棋盤輸贏
char IsWin(char arr[ROW][COL], int row, int col)
{
int i = 0;
int j = 0;
//判斷行
for (i = 0; i < row; i++) //判斷第i行連續3個位置是否相等
{
for (j = 0; j < col - 2; j++) //不能超出棋盤范圍，因此j < col - 2
{
if (arr[i][j] == arr[i][j + 1] && arr[i][j] == arr[i][j + 2] && arr[i][j] != ' ')
return arr[i][j];
}
}
//判斷列
for (j = 0; j < col; j++) //判斷第j列連續3個位置是否相等
{
for (i = 0; i < row - 2; i++) //不能超出棋盤范圍，因此i < row - 2
{
if (arr[i][j] == arr[i + 1][j] && arr[i][j] == arr[i + 2][j] && arr[i][j] != ' ')
return arr[i][j];
}
}
//判斷對角線
for (i = 0; i < row - 2; i++) //主對角線判斷
{
for (j = 0; j < col - 2; j++)
{
if (arr[i][j] == arr[i + 1][j + 1] && arr[i][j] == arr[i + 2][j + 2] && arr[i][j] != ' ')
return arr[i][j];
}
}
for (i = 0; i < row - 2; i++) //副對角線判斷
{
for (j = col - 1; j >= 2; j--)
{
if (arr[i][j] == arr[i + 1][j - 1] && arr[i][j] == arr[i + 2][j - 2] && arr[i][j] != ' ')
return arr[i][j];
}
}
int ret = IsFull(arr, row, col);
if (ret) return 'F';
return 'C';
}
后記
本文雖然實作了一個簡單的三子棋，但是由于電腦落子是隨機的，因此電腦很難獲勝，當棋盤比較小時，甚至想讓它贏都很困難，也就是游戲難度太低，毫無游戲體驗，如果想讓電腦更加智能化，需要使用更復雜的演算法，同時在判斷輸贏時，使用的是暴力列舉法，對所有的可能都進行了判斷，時間復雜度為O(n^2)，效率比較低，鑒于目前水平有限，只能使用最簡單的演算法，隨著后續知識的擴展，再對演算法進行改進，轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/qita/279901.html
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