C語言實作“井字棋”游戲（三子棋）人機對弈

井字棋游戲：即三子棋，英文名叫Tic-Tac-Tic，是一種在3*3格子上進行的連珠游戲，和五子棋比較類似，由于棋盤一般不畫邊線框，格線排成井字故得名，

題目分析 ：

要完成該游戲的撰寫，我們需要先分析出完成整個游戲程序都需要干什么？

1.首先，需要定義出一個3*3的棋盤，根據相關知識，我們可以以二維陣列的方式將棋盤表示出來；

2.棋盤定義出來后，需要將棋盤初始化，將3*3二維陣列的每一個位置初始化為‘ ’（空格）；

3.有了棋盤，我們就可以開始進行下棋了，首先要確定是玩家先下還是電腦先下，在這里我們規定玩家先下且玩家的下棋方式為‘x’，電腦下棋方式為‘o’；

4.每一次下完棋后需要進行檢測，判斷該下棋位置是否合法、判斷是否勝利等等，

根據上述分析，可以大致定義出以下函式視窗：

void InitGame();//初始化游戲（棋盤）
void PrintChess();//輸出棋盤
void PlayerMove();//玩家下棋
void ComputerMove();//電腦下棋
char CheckGameOver();//判斷游戲是否結束（玩家勝/電腦勝/和棋）

初始化棋盤：將3*3的二維陣列棋盤的每個位置初始化為‘ ’

void InitGame()
{
	for (int i = 0; i < ROW; i++)
	{
		for (int j = 0; j < COL; j++)
			chess_board[i][j] = ' ';
	}
}

輸出棋盤： 輸出棋盤時，棋盤的風格可以根據自己的喜好來設計

void PrintfChess()//輸出棋盤，棋盤的設計可以根據自己的喜好設計
{
	for (int i = 0; i < ROW; i++)
	{
		printf("| %c | %c | %c |\n", chess_board[i][0], chess_board[i][1], chess_board[i][2]);
		if (i < ROW - 1)
			printf("|---|---|---|\n");
	}
}

玩家下棋： 玩家輸入下棋位置后，需要判斷該位置是否合法、輸入位置是否已被占用

void PlayerMove()//玩家下棋
{
	printf("玩家落子.\n");
	int row, col;
	while (1)
	{
		printf("請輸入一組坐標(下棋位置):>");
		scanf("%d %d", &row, &col);
		//檢查坐標的有效性
		if (row < 0 || row > ROW || col < 0 || col > COL)
		{
			printf("輸入非法，請重新輸入...");
			continue;
		}
		if (chess_board[row][col] != ' ')
		{
			printf("輸入的位置已被占用，請重新輸入...");
			continue;
		}
		chess_board[row][col] = 'x';//x代表玩家下的棋
		break;
	}
}

電腦下棋： 電腦下棋時，下棋的位置利用srand函式隨機產生

void ComputerMove()//電腦下棋
{
	srand(time(0));
	while (1)
	{
		int row = rand() % ROW;
		int col = rand() % COL;
		if (chess_board[row][col] != ' ')
		{
			continue;
		}
		chess_board[row][col] = 'o';//o代表電腦下的棋
		break;
	}
}

檢查棋盤 ：在檢測棋盤時，分別判斷行、列、對角線，在這里我規定：

'x'代表玩家贏 'o'代表電腦贏 'h'代表和棋 'c'代表繼續

char CheckGameOver()//檢測游戲是否結束
{
	//檢查行
	for (int i = 0; i < ROW; i++)
	{
		if (chess_board[i][0] != ' '
			&& chess_board[i][0] == chess_board[i][1]
			&& chess_board[i][0] == chess_board[i][2]
			)
			return chess_board[i][0];
	}
	//檢查列
	for (int j = 0; j < COL; j++)
	{
		if (chess_board[0][j] != ' '
			&& chess_board[0][j] == chess_board[1][j]
			&& chess_board[0][j] == chess_board[2][j]
			)
			return chess_board[0][j];
	}
	//檢查對角線
	if (chess_board[0][0] != ' '
		&& chess_board[0][0] == chess_board[1][1]
		&& chess_board[0][0] == chess_board[2][2]
		)
		return chess_board[0][0];
	if (chess_board[0][2] != ' '
		&& chess_board[0][2] == chess_board[1][1]
		&& chess_board[0][2] == chess_board[2][0]
		)
		return chess_board[0][2];
	//判斷是否和棋
	if (ChessFull())
		return 'h';
	return 'c';
}

至此，主要的功能函式均已撰寫完畢，整個程式的流程如下所示：

1.初始化棋盤；

2.輸出棋盤；

3.玩家下棋；

4.檢測棋盤；

5.電腦下棋；

6.檢測棋盤

代碼如下：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

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

#define START 1
#define QUIT  0
#define ROW   3
#define COL   3

static char chess_board[ROW][COL];//定義棋盤

void StartGame();
void InitGame();
void PrintfChess();
void PlayerMove();
void ComputerMove();
char CheckGameOver();
bool ChessFull();

int main(int argc, char* argv[])
{
	int select = 1;
	while (select)
	{
		printf("*********************\n");
		printf("* [1] Start Game    *\n");
		printf("* [2] Over  Game    *\n");
		printf("*********************\n");
		printf("請選擇:>");
		scanf_s("%d", &select);

		if (select == QUIT)
			break;
		if (select != START)
		{
			printf("輸入有錯，請重新輸入.....\n");
			continue;
		}
		StartGame();
	}
	printf("GoodBye.....");
	return 0;
}

void StartGame()
{
	char winner;
	//1 初始化游戲（棋盤）
	InitGame();
	//2 進入游戲
	while (1)
	{
		//3 輸出棋盤
		PrintfChess();
		//4玩家下棋
		PlayerMove();
		//5檢查結果
		winner = CheckGameOver();
		if (winner != 'c')
			break;
		
		//6電腦下棋
		ComputerMove();
		//7檢查結果
		CheckGameOver();
		winner = CheckGameOver();
		if (winner != 'c')
			break;
	}
	if (winner == 'x')
		printf("玩家贏.\n");
	if (winner == 'o')
		printf("電腦贏.\n");
	if (winner == 'h')
		printf("和棋.\n");
}

void InitGame()
{
	for (int i = 0; i < ROW; i++)
	{
		for (int j = 0; j < COL; j++)
			chess_board[i][j] = ' ';
	}
}

void PrintfChess()//輸出棋盤，棋盤的設計可以根據自己的喜好設計
{
	for (int i = 0; i < ROW; i++)
	{
		printf("| %c | %c | %c |\n", chess_board[i][0], chess_board[i][1], chess_board[i][2]);
		if (i < ROW - 1)
			printf("|---|---|---|\n");
	}
}

void PlayerMove()//玩家下棋
{
	printf("玩家落子.\n");
	int row, col;
	while (1)
	{
		printf("請輸入一組坐標(下棋位置):>");
		scanf("%d %d", &row, &col);
		//檢查坐標的有效性
		if (row < 0 || row > ROW || col < 0 || col > COL)
		{
			printf("輸入非法，請重新輸入...");
			continue;
		}
		if (chess_board[row][col] != ' ')
		{
			printf("輸入的位置已被占用，請重新輸入...");
			continue;
		}
		chess_board[row][col] = 'x';//x代表玩家下的棋
		break;
	}
}

void ComputerMove()//電腦下棋
{
	srand(time(0));
	while (1)
	{
		int row = rand() % ROW;
		int col = rand() % COL;
		if (chess_board[row][col] != ' ')
		{
			continue;
		}
		chess_board[row][col] = 'o';//o代表電腦下的棋
		break;
	}
}
/*
* 'x'代表玩家贏
* 'o'代表電腦贏
* 'h'代表和棋
* 'c'代表繼續
*/
char CheckGameOver()//檢測游戲是否結束
{
	//檢查行
	for (int i = 0; i < ROW; i++)
	{
		if (chess_board[i][0] != ' '
			&& chess_board[i][0] == chess_board[i][1]
			&& chess_board[i][0] == chess_board[i][2]
			)
			return chess_board[i][0];
	}
	//檢查列
	for (int j = 0; j < COL; j++)
	{
		if (chess_board[0][j] != ' '
			&& chess_board[0][j] == chess_board[1][j]
			&& chess_board[0][j] == chess_board[2][j]
			)
			return chess_board[0][j];
	}
	//檢查對角線
	if (chess_board[0][0] != ' '
		&& chess_board[0][0] == chess_board[1][1]
		&& chess_board[0][0] == chess_board[2][2]
		)
		return chess_board[0][0];
	if (chess_board[0][2] != ' '
		&& chess_board[0][2] == chess_board[1][1]
		&& chess_board[0][2] == chess_board[2][0]
		)
		return chess_board[0][2];
	//判斷是否和棋
	if (ChessFull())
		return 'h';
	return 'c';
}
bool ChessFull()
{
	for (int i = 0; i < ROW; i++)
	{
		for (int j = 0; j < COL; j++)
		{
			if (chess_board[i][j] == ' ')
				return false;
		}
	}
	return true;
}

運行測驗圖：

程式的運行界面我們還可以利用system("cls")對界面進行優化，這樣可以使界面更加美觀，