C语言之三字棋的实现及扩展

Mike

C语言之三字棋的实现及扩展在我们学习完数组之后，我们完全可以利用数组相关知识来写一个微小型的游戏，比如说今天所说的——三子棋。
大纲：
文件组成
实现
完整代码展示
扩展
即：

一.文件组成：
在我们学习的过程中，我们要逐渐习惯多文件的书写方式，也就是模块化书写。
在本文中，笔者分为了三个文件来写，分别是：
1.game.h——实现游戏函数的声明
2.game.c——游戏函数的实现
3.test.c —— 测试及游戏函数的调用

二.实现
0.文件的初始化
在这里我们分别在我们所创建的 test.c 和 game.c 包含我们的头文件——game.h

1.菜单的实现
在菜单中，我们设置玩家可以选择的模式，play and quit
以及，菜单怎么样多次循环选择，菜单的容错处理。这里，我们利用 do-while 来实现。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1//加这一句话是因为笔者采用的是 VS 编译器，为了防止一些不必要的错误出现
#include "game.h"
void menu()//列出可供玩家选择的模式
{
  printf("**************************************************************\n");
  printf("*****************     1.play        ****************\n");
  printf("*****************     0.exit        ****************\n");
  printf("**************************************************************\n");
}
void play()
{
}

int main()
{
  int input;//在这里，我们利用玩家选择的模式来控制循环的终止
  do
  {
    menu();
    printf("请输入你的选择：");
    scanf("%d", &input);
    switch (input)
    {
    case 1://play
      play();
      break;
    case 0://退出
      printf("欢迎下次再来！\n");
      break;
    default://当玩家输入了非法字符，让其重新选择
      printf("输入错误，请重新输入！\n");
    }
  } while (input);//当input为0时，停止循环
  
  return 0;
}

运行效果：

现在，我们的菜单已经做好了，接下来要做的就是来打印我们的棋盘。
2.棋盘的打印
这里我们把打印函数的声明放在 game.h 文件里，把实现放在game.c 文件中。
在写代码之前，我们先来想一想在棋盘打印中，我们能不能直接打印空格——这肯定是不能的，因为这样，我们在屏幕上什么都看不见 (≧∇≦)ﾉ
game.c:

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"game.h"
void InitBoard(char board[3][3], int row, int col)//棋盘初始化
{
  int i = 0, j = 0;
  for (i = 0; i < row; i++)
  {
    for (j = 0; j < col; j++)
    {
      board[i][j] = ' ';
    }
  }
}
void DisplayBoard(char board[3][3], int row, int col)//棋盘打印函数
{
  int i = 0, j = 0;
  for (i = 0; i < row; i++)
  {
    for (j = 0; j < col; j++)
    {
      printf(" %c ", board[i][j]);
      if (j < col - 1)
      {
        printf("|");//分割列
      }
    }
    printf("\n");
    if (i < row - 1)
    {
      for (j = 0; j < 3; j++)
      {
        printf("---");//分割行
        if (j < col - 1)
        {
          printf("|");
        }
      }
    }  
    printf("\n");
  }
}

注：
为了避免文章赘余，test.c 以及 game.h不再表示
运行结果：

但是，我们这么写，会不会有问题？

值得注意的是，在这有人会把棋盘打印写成这个样子

void DisplayBoard(char board[3][3], int row, int col)//棋盘打印函数
{
  for (int i = 0; i < 3; i++)
  {
    printf(" %c | %c | %c \n", board[i][0], board[i][1], board[i][2]);
    if (i < 2)
    {
      printf("---|---|---\n");//分割行
    }  
  }
}

这样，无非还是上面那个问题，代码写死，无法扩展
所以，我们在这利用宏来实现，棋盘的大小随我们的宏来改变
因此在这我们给出头文件的部分

#pragma once
#include<stdio.h>
#define ROW 3//利用宏来实现棋盘的大小
#define COL 3
void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);//棋盘初始化
void DisplayBoard(char board[ROW][COL],int row, int col);//棋盘打印函数

3.棋盘下子
1.玩家下子
在这里我们一共要注意几点：
1.在下子之前，我们要判断玩家所要下的位置是否在棋盘内
2.检测玩家要下的位置是否已有了棋子
3.下子之后，检查棋盘的输赢状况 (这个我们后面再说)

void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)//玩家下棋
{
  int x, y;
  printf("玩家走：\n");
  printf("请输入你所要落子的坐标：");
  scanf("%d%d", &x, &y);
  if (board[x - 1][y - 1]!=' ')//坐标被占用
  {
    printf("该坐标已被占用，请重新下子！\n");
  }
  else if (!((x > 0 && x <= row) && (y > 0 && y <= col)))
  {
    printf("该坐标为非法坐标，请重新输入！\n");//坐标非法
  }
  else
  {
    board[x - 1][y - 1] = '*';//玩家落子，暂时用 * 来表示
  }
}

2.电脑下子
再这里我们暂不深究，使用随机函数来生成一个坐标来下子

void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)//电脑下棋
{
  int x, y;
  printf("电脑走：");
  while (1)
  {
     x = rand() % row;
     y = rand() % col;
     if (board[x][y] == ' ')
     {
       board[x][y] = '#';//这里我们用 # 来表示电脑下棋
       break;
     }
  }
}

4.胜负的判定
在这里，我们用一个函数的返回值来表示输赢的各个情况。
#-----电脑赢
*-----玩家赢
C-----继续下子
F-----和局

int ISFULL(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
  int i = 0, j = 0;
  for (i = 0; i < row; i++)
  {
    for (j = 0; j < col; j++)
    {
      if (board[i][j] == ' ')
        return 0;
    }
  }
  return 1;
}
char ISWIN(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
  int i = 0, j = 0;
for (i = 0; i < row; i++)
  {
    for (j = 0; j < col - 2; j++)
    {
      //判断横行
      if (board[i][j] == board[i][j + 1] && board[i][j] == board[i][j + 2] && board[i][j] != ' ')
        return board[i][j];
      //判断主对角线
      else if (board[i][j] == board[i + 1][j + 1] && board[i + 2][j + 2] == board[i][j] && board[i][j] != ' ')
        return board[i][j];
      //判断副对角线
      else if (board[col - 1 - i][j] == board[col - 2 - i][j + 1] && board[col - 3 - i][j + 2] == board[col - 1 - i][j] && board[col - 1 - i][j] != ' ')
        return board[col - 1 - i][j];
    }
  }
  for (i = 0; i < row - 2; i++)
  {
    for (j = 0; j < col; j++)
    {
      //判断竖行
      if (board[i][j] == board[i + 1][j] && board[i][j] == board[i + 2][j] && board[i][j] != ' ')
        return board[i][j];
    }
  }

//判断是否满盘---放在最后是因为最后一步的判断
if (1 == ISFULL(board, row, col))
{
return 'F';
}

return 'C';
}

到这，我们的三子棋似乎已经编完了，先看一下运行结果：

在这个过程中，我们会发现电脑下的特别快（当然，这跟我们的懒惰有关……）所以我们在电脑下的步骤中加一个Sleep（）函数来延长电脑所用时间
已即，我们可以下一次子就清一下屏，这样看起来比较舒服
所以
最后的代码部分：

#pragma once
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
#include<Windows.h>
#define ROW 3//利用宏来实现棋盘的大小
#define COL 3
void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);//棋盘初始化
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);//棋盘打印函数
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);//玩家下棋
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);//电脑下棋
char ISWIN(char board[ROW][COL], int row, int col);//判断输赢
int ISFULL(char board[ROW][COL], int row, int col);//判断棋盘是否已满

game.h

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"game.h"
void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)//棋盘初始化
{
  int i = 0, j = 0;
  for (i = 0; i < row; i++)
  {
    for (j = 0; j < col; j++)
    {
      board[i][j] = ' ';
    }
  }
}
//void DisplayBoard(char board[3][3], int row, int col)//棋盘打印函数
//{
//  for (int i = 0; i < 3; i++)
//  {
//    printf(" %c | %c | %c \n", board[i][0], board[i][1], board[i][2]);
//    if (i < 2)
//    {
//      printf("---|---|---\n");
//    }  
//  }
//}
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)//棋盘打印函数
{
  int i = 0, j = 0;
  for (i = 0; i < row; i++)
  {
    for (j = 0; j < col; j++)
    {
      printf(" %c ", board[i][j]);
      if (j < col - 1)
      {
        printf("|");//分割列
      }
    }
    printf("\n");
    if (i < row - 1)
    {
      for (j = 0; j < 3; j++)
      {
        printf("---");//分割行
        if (j < col - 1)
        {
          printf("|");
        }
      }
    }  
    printf("\n");
  }
}
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)//玩家下棋
{
  int x, y;
  printf("玩家走：\n");
  while (1)
  {
    printf("请输入你所要落子的坐标：");
    scanf("%d%d", &x, &y);
    if (!((x > 0 && x <= row) && (y > 0 && y <= col)))
    {
      printf("该坐标为非法坐标，请重新输入！\n");//坐标非法
    }
    else if (board[x - 1][y - 1] != ' ')//坐标被占用
    {
      printf("该坐标已被占用，请重新下子！\n");
    }
    else
    {
      board[x - 1][y - 1] = '*';//玩家落子，暂时用 * 来表示
      break;
    }
  }
  system("cls");
}
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)//电脑下棋
{
  int x, y;
  printf("电脑走：\n");
  Sleep(1000);
  while (1)
  {
     x = rand() % row;
     y = rand() % col;
     if (board[x][y] == ' ')
     {
       board[x][y] = '#';//这里我们用 # 来表示电脑下棋
       break;
     }
  }
  system("cls");
}
int ISFULL(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
  int i = 0, j = 0;
  for (i = 0; i < row; i++)
  {
    for (j = 0; j < col; j++)
    {
      if (board[i][j] == ' ')
        return 0;
    }
  }
  return 1;
}
char ISWIN(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
  int i = 0, j = 0;

  for (i = 0; i < row; i++)
  {
    for (j = 0; j < col - 2; j++)
    {
      //判断横行
      if (board[i][j] == board[i][j + 1] && board[i][j] == board[i][j + 2] && board[i][j] != ' ')
        return board[i][j];
      //判断主对角线
      else if (board[i][j] == board[i + 1][j + 1] && board[i + 2][j + 2] == board[i][j] && board[i][j] != ' ')
        return board[i][j];
      //判断副对角线
      else if (board[col - 1 - i][j] == board[col - 2 - i][j + 1] && board[col - 3 - i][j + 2] == board[col - 1 - i][j] && board[col - 1 - i][j] != ' ')
        return board[col - 1 - i][j];
    }
  }
  for (i = 0; i < row - 2; i++)
  {
    for (j = 0; j < col; j++)
    {
      //判断竖行
      if (board[i][j] == board[i + 1][j] && board[i][j] == board[i + 2][j] && board[i][j] != ' ')
        return board[i][j];
    }
  }
  //判断是否满盘---放在最后是因为最后一步的判断
  if (1 == ISFULL(board, row, col))
  {
    return 'F';
  }
  return 'C';
}

game.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1//加这一句话是因为笔者采用的是 VS 编译器，为了防止一些不必要的错误出现
#include "game.h"
void menu()//列出可供玩家选择的模式
{
  printf("**************************************************************\n");
  printf("*****************     1.play        ****************\n");
  printf("*****************     0.exit        ****************\n");
  printf("**************************************************************\n");
}
void play()
{
  int ret;
  char board[ROW][COL] = { 0 };
  InitBoard(board, ROW, COL);
  DisplayBoard(board, ROW, COL);
  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;
    }
  }
  switch (ret)
  {
    case 'F':
      printf("和局！\n");
      system("pause");
      system("cls");
      break;
    case '#':
      printf("电脑赢！\n");
      system("pause");
      system("cls");
      break;
    case '*':
      printf("玩家赢！\n");
      system("pause");
      system("cls");
      break;
    default:
      break;
  }
}

int main()
{
  srand((unsigned)time(NULL));//随机种子的初始化
  int input;//在这里，我们利用玩家选择的模式来控制循环的终止
  do
  {
    menu();
    printf("请输入你的选择：");
    scanf("%d", &input);
    switch (input)
    {
    case 1://play
      system("cls");
      play();
      break;
    case 0://退出
      printf("欢迎下次再来！\n");
      break;
    default://当玩家输入了非法字符，让其重新选择
      system("cls");
      printf("输入错误，请重新输入！\n");
    }
  } while (input);//当input为0时，停止循环
  
  return 0;
}

test.c

三.扩展
1.五子棋的实现
五子棋的实现仅仅只改变了判断规则，其它方式都没变。
判断代码：

char ISWIN(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
  int i = 0, j = 0;
  
  for (i = 0; i < col; i++)
  {
    for (j = 0; j < col - 4; j++)
    {
      //判断横行
      if (board[i][j] == board[i][j + 1] && board[i][j] == board[i][j + 2] && board[i][j] == board[i][j + 3] && board[i][j] == board[i][j + 4] && board[i][j] != ' ')
        return board[i][j];
      //判断对角线
      else if (board[i][j] == board[i + 1][j + 1] && board[i + 2][j + 2] == board[i][j] && board[i][j] == board[i + 3][j + 3] && board[i][j] == board[i + 4][j + 4] && board[i][j] != ' ')
        return board[i][j];
      else if (board[col - 1 - i][j] == board[col - 2 - i][j + 1] && board[col - 3 - i][j + 2] == board[col - 1 - i][j] && board[col - 4 - i][j + 3] == board[col - 2 - i][j + 1] && board[col - 5 - i][j + 4] == board[col - 2 - i][j + 1] && board[col - 1 - i][j] != ' ')
        return board[col - 1 - i][j];
    }
  }
  for (i = 0; i < col - 4; i++)
  {
    for (j = 0; j < col ; j++)
    {
      //判断竖行
      if (board[i][j] == board[i + 1][j] && board[i][j] == board[i + 2][j] && board[i][j] == board[i + 3][j] && board[i][j] == board[i + 4][j] && board[i][j] != ' ')
        return board[i][j];
    }
  }
  //判断是否满盘
  if (1 == ISFULL(board, row, col))
  {
    return 'f';
  }
  
  return 'c';
}

2.玩家对战玩家
只需将电脑下子的部分，替换成玩家下子即可
完整五子棋-人人对战代码：

#pragma once
#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
#include<Windows.h>
#define ROW 10
#define COL 10
//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);
//玩家走
void Player1Move(char board[ROW][COL],int row, int col);
//玩家2走
void Player2Move(char board[ROW][COL], int row, int col);
//电脑走
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);
//判断输赢
char ISWIN(char board[ROW][COL], int row, int col);
 
//判断棋盘是否已满
int ISFULL(char board[ROW][COL], int row, int col);

game.h

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "game.h"
void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
  int i = 0, j = 0;
  for (i = 0; i < row; i++)
  {
    for (j = 0; j < col; j++)
    {
      board[i][j] = ' ';
    }
  }
}
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
  int i = 0, j = 0;
  for (i = 0; i < col; i++)
    printf("   %d", i + 1);
  printf("\n");
  for (i = 0; i < row; i++)
  {
    printf("%2d", i + 1);
    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)
    {
      printf("  ");
      for (j = 0; j < col; j++)
      {
        printf("---");
        if (j < col - 1)
          printf("|");
      }
      printf("\n");
    }
  }
}
void Player1Move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
  int i = 0, j = 0;
  while (1)
  {
    printf("请输入玩家1要下的棋的坐标：");
    scanf("%d%d", &i, &j);
    //检查是否越界
    if (1 <= i && i <= row && j >= 1 && j <= col)
    {
      if (board[i-1][j-1] != ' ')
        printf("此坐标已被占用！\n");
      else
      {
        board[i-1][j-1] = '*';
        break;
      }
    }
    else
      printf("坐标非法访问！\n");
  }
  system("cls");
}
void Player2Move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
  int i = 0, j = 0;
  while (1)
  {
    printf("请输入玩家2要下的棋的坐标：");
    scanf("%d%d", &i, &j);
    //检查是否越界
    if (1 <= i && i <= row && j >= 1 && j <= col)
    {
      if (board[i - 1][j - 1] != ' ')
        printf("此坐标已被占用！\n");
      else
      {
        board[i - 1][j - 1] = '#';
        break;
      }
    }
    else
      printf("坐标非法访问！\n");
  }
  system("cls");
}
//void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
//{
//  int i = 0, j = 0;
//  printf("电脑走：\n");
//  while (1)
//  {
//    i = rand() % row;
//    j = rand() % col;
//    if (board[i][j] == ' ')
//    {
//      board[i][j] = '#';
//      break;
//    }
//  }
//  Sleep(1000);
//  system("cls");
//}
int ISFULL(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
  int i = 0, j = 0;
  for (i = 0; i < row; i++)
  {
    for (j = 0; j < col; j++)
    {
      if (board[i][j] == ' ')
        return 0;
    }
  }
  return 1;
}
char ISWIN(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
  int i = 0, j = 0;
  
  for (i = 0; i < col; i++)
  {
    for (j = 0; j < col - 4; j++)
    {
      //判断横行
      if (board[i][j] == board[i][j + 1] && board[i][j] == board[i][j + 2] && board[i][j] == board[i][j + 3] && board[i][j] == board[i][j + 4] && board[i][j] != ' ')
        return board[i][j];
      //判断对角线
      else if (board[i][j] == board[i + 1][j + 1] && board[i + 2][j + 2] == board[i][j] && board[i][j] == board[i + 3][j + 3] && board[i][j] == board[i + 4][j + 4] && board[i][j] != ' ')
        return board[i][j];
      else if (board[col - 1 - i][j] == board[col - 2 - i][j + 1] && board[col - 3 - i][j + 2] == board[col - 1 - i][j] && board[col - 4 - i][j + 3] == board[col - 2 - i][j + 1] && board[col - 5 - i][j + 4] == board[col - 2 - i][j + 1] && board[col - 1 - i][j] != ' ')
        return board[col - 1 - i][j];
    }
  }
  for (i = 0; i < col - 4; i++)
  {
    for (j = 0; j < col ; j++)
    {
      //判断竖行
      if (board[i][j] == board[i + 1][j] && board[i][j] == board[i + 2][j] && board[i][j] == board[i + 3][j] && board[i][j] == board[i + 4][j] && board[i][j] != ' ')
        return board[i][j];
    }
  }
  //判断是否满盘
  if (1 == ISFULL(board, row, col))
  {
    return 'f';
  }
  
  return 'c';
}

game.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"game.h"
void menu()
{
  printf("*********************************************\n");
  printf("*******       1.play      *********\n");
  printf("*******       0.quit      *********\n");
  printf("*********************************************\n");
}
int choice()
{
  int input = 0;
  printf("请输入你的选择：");
  scanf("%d", &input);
  return input;
}
void game()
{
  char ret;
  char board[ROW][COL] = { 0 };
  InitBoard(board, ROW, COL);
  DisplayBoard(board, ROW, COL);
  while (1)
  {
    Player1Move(board, ROW, COL);
    DisplayBoard(board, ROW, COL);
    ret = ISWIN(board, ROW, COL);
    {
      if (ret != 'c')
        break;
    }
    Player2Move(board, ROW, COL);
    DisplayBoard(board, ROW, COL);
    ret = ISWIN(board, ROW, COL);
    {
      if (ret != 'c')
        break;
    }
  }
  switch (ret)
  {
  case 'f':
    printf("和局！\n");
    break;
  case '#':
    //printf("电脑赢！\n");
    printf("玩家2赢！\n");
    break;
  case '*':
    printf("玩家1赢！\n");
    break;
  default:
    break;
  }
}
void play()
{
  int input;
  do 
  {
    menu();
    input = choice();
    system("cls");
    switch (input)
    {
    case 1:
      game();
      break;
    case 0:
      printf("谢谢使用，欢迎下次再来！\n");
      break;
    default:
      system("cls");
      printf("输入错误，请重新输入！\n");
      break;
    }
  } while (input);
}
int main()
{
  play();
  return 0;
}

test.c
3.电脑下棋的探究
对此我们的算法肯定是需要极大的改进的
建议：
1.不在用随机函数代替机器大脑
2.电脑根据情况堵截（但是这样的话，最终的情况多是平局）
所以：
在这，我们还仍需更多的努力！
4.将game.c转为lib文件

然后出现：

此时我们会看到在我们的项目文件夹下的Debug文件夹下产生了：

接着，我们就可删除我们项目中的game.c了
然后再test.c中加入这样的一句话：

此时我们再点击运行，发现与之前并无不同！
5.打包为可安装文件
因为在VS2019中，微软似乎删除了这个组件，所以我们先需要去官网下载安装一下：点这
直接安装就行，尽管它是英文版，但是我们任可使用（学好英语的重要性！！！）
安装好之后，
下面是具体步骤：

之后我们就可以把我们所编写的游戏分享给我们的小伙伴，让其安装畅玩
关于三子棋的讲解便到此为止。
因笔者水平有限，若有错误之处，还望多多指正。

转载声明：
作者：HighLight_FanYa
由于博主的水平不高，不足和错误之处在所难免，希望大家能够批评指出。
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[C++] C语言之三字棋的实现及扩展

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