C语言实现三子棋——可变棋盘大小和可变棋子数量

• • 前言
  • 游戏菜单
  • 游戏调用
  • 棋盘显示
  • 玩家下棋
  • 电脑随机下棋
  • 判断游戏结果
  • 总结

• 游戏创建的模块主要分为：游戏菜单，游戏调用，棋盘显示，玩家下棋，电脑随机下棋，判断游戏结果。
• 其中判断游戏结果的代码最为关键，详情请看下文。
• 为了满足可变棋盘大小和可变棋子数量，在头文件中定义ROW、COL和PNUM对棋盘大小和满足胜利条件的棋子数量。

//棋盘大小
#define ROW 5
#define COL 5
//N子棋
#define PNUM 3

void menu() {
	    printf("************************n");
	    printf("************************n");
	    printf("******** 1.play ********n");
	    printf("******** 0.exit ********n");
	    printf("************************n");
	    printf("************************n");
    }
void test() {
    int input = 0;
	srand((unsigned int)time(NULL));	//	随机
	    do {
		menu();
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			printf("三子棋n");
			game();
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏");
			break;
		default:
			printf("选择错误");
			break;
		}
	} while (input);
}
int main() {
	test();
	return 0;
}

• 使用变量ret存放判断输赢的条件：
  • ret = 0 表示比赛继续
  • ret = * 表示玩家胜利
  • ret = # 表示电脑胜利
  • ret = Q 表示平局

void game() {
	char ret = '0';
	//棋盘
	char board[ROW][COL] = { 0 };
	InitBoard(board, ROW, COL);
	DisplayBoard(board, ROW, COL);
	while(1){
		player_move(board, ROW, COL);
		ret = is_win(board, ROW, COL);
		if (ret != '0') {
			break;
		}
		DisplayBoard(board, ROW, COL);
		computer_move(board, ROW, COL);
		ret = is_win(board, ROW, COL);
		if (ret != '0') {
			break;
		}
		DisplayBoard(board, ROW, COL);
	}
	if (ret == '*') {
		printf("玩家获胜!n");
	}
	else if (ret == '#') {
		printf("电脑获胜!n");
	}
	else {
		printf("平局!n");
	}
	DisplayBoard(board, ROW, COL);
}

• 对棋盘进行初始化，将每个数据初试为空格。
• 棋盘由数据和分割行交替组成。
  

void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col) {
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++) {
		int j = 0;
		for (j = 0; j < col; j++) {
			board[i][j] = ' ';
		}
	}
}
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col) {
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++) {
		//打印数据
		for (int 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 (int j = 0; j < col; j++) {
				printf("---");
				if (j < col - 1) {
					printf("|");
				}
			}
		}
		printf("n");
	}
	printf("n");
}

• 玩家从主观的第一行和第一列开始，对坐标进行选择下棋。
• 代码对选择的坐标的合法性进行判断。

void player_move(char board[ROW][COL], int row, int col) {
	int x = 0, y = 0;
	printf("玩家下棋:>n");
	while (1) {
		printf("请输入坐标:");
		scanf("%d %d", &x, &y);
		if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= row) {
			if (board[x - 1][y - 1] == ' ') {
				board[x - 1][y - 1] = '*';
				break;
			}
			else {
				printf("坐标被占用!n");
			}
		}
		else {
			printf("坐标非法n");
		}
	}
}

void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col) {
	int x = 0, y = 0;
	printf("电脑下棋:>n");
	while (1) {
		x = rand() % row;
		y = rand() % col;
		if (board[x][y] == ' ') {
			board[x][y] = '#';
			break;
		}
	}
}

• 创建判断棋盘是否下满的方法

static int if_full(char board[ROW][COL], int row, int col) {
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++) {
		int j = 0;
		for (j = 0; j < col; j++) {
			if (board[i][j] == ' ') {
				return 0;	//没满
			}
		}
	}
	return 1;	//满了
}

• 判断输赢的两种方法
• 方法一：
  • 此方法较为简单，适用于固定的3*3的棋盘。

char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col) {
	//判断行
	for (int i = 0; i < row; i++) {
		if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2] && board[i][1] != ' ') {
			return board[i][1];
		}
	}
	//判断列
	for (int i = 0; i < col; i++) {
		if (board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i] && board[1][i] != ' ') {
			return board[1][i];
		}
	}
	//判断对角
	if (board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2] && board[1][1] != ' ') {
		return board[1][1];
	}
	if (board[0][2] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][0] && board[1][1] != ' ') {
		return board[1][1];
	}
	//判断平局
	if (if_full(board, ROW, COL) == 1) {
		return 'Q';
	}
	return '0';
}

• 方法二：
• 适用于可变大小的棋盘和可变棋子数量。
• 判断行
  • 使用两层循环一次遍历每个元素，判断同一行是否存在三个相同的棋子。
  • 使用count记录已经判断的元素对数。当一个元素a与其相邻的元素b，如果相同并非空则count++，并继续比较元素b和其相邻的元素c，如果相同并非空则count++，此时count等于2（ PNUM - 1），也就是存在三个连续的相同棋子，则返回该棋子。（判断列同理）

    for (int i = 0; i < row; i++) {
		int count = 0;
		for (int j = 0; j < col-1; j++) {
			if (board[i][j] == board[i][j + 1] && board[i][j] != ' ') {
				count++;
				if (count ==  PNUM - 1) {
					return board[i][j];	//判断到最后一对元素时，则表明该三个元素相等
				}
			}
			else {
				count = 0;
			}
		}
	}

• 判断正对角
  • 该方法是锁定一个元素，依次比较其正对角下方的两个元素，如果都相等且非空，则返回该棋子。如果不相等，则判断下一个棋子。
  • 需要主要的是使用tmpi和tmpj暂存该棋子的坐标，便于循环，得到下一个待检查棋子的坐标。（判断斜对角同理）

for (int i = 0; i < row - 2; i++) {
		int tmpi = i;
		for (int j = 0; j < col - 2; j++) {
			int count = 0;
			int tmpj = j;
			while (1) {	//针对特点位置的元素，进行正对角判断
				if (board[i][j] == board[i + 1][j + 1] && board[i][j] != ' ') {
					count++;
					if (count ==  PNUM - 1) {
						return board[i][j];	//判断到最后一对元素时，则表明该三个元素相等
					}
					i++;
					j++;
					continue;	//继续判断当组对角元素
				}
				else {
					count = 0;
					break;
				}
			}
			j = tmpj;
		}
		i = tmpi;
	}

• 该游戏需要实现棋盘初始化函数、棋盘显示函数、玩家下棋函数、电脑随机下棋函数、判断棋盘是否满函数、判断游戏结果函数。
• 难点在于可变棋盘大小时，判断游戏结果函数的实现。

• 运行截图
  
  

• 总代码

#include 
#include 
#include 

//棋盘大小	可改变
#define ROW 5
#define COL 5
//N子棋
#define PNUM 3

void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);
void player_move(char board[ROW][COL], int row, int col);
void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col);
char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col);

void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col) {
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++) {
		int j = 0;
		for (j = 0; j < col; j++) {
			board[i][j] = ' ';
		}
	}
}
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col) {
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++) {
		//打印数据
		for (int 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 (int j = 0; j < col; j++) {
				printf("---");
				if (j < col - 1) {
					printf("|");
				}
			}
		}
		printf("n");
	}
	printf("n");
}
void player_move(char board[ROW][COL], int row, int col) {
	int x = 0, y = 0;
	printf("玩家下棋:>n");
	while (1) {
		printf("请输入坐标:");
		scanf("%d %d", &x, &y);
		if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= row) {
			if (board[x - 1][y - 1] == ' ') {
				board[x - 1][y - 1] = '*';
				break;
			}
			else {
				printf("坐标被占用!n");
			}
		}
		else {
			printf("坐标非法n");
		}
	}
}
void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col) {
	int x = 0, y = 0;
	printf("电脑下棋:>n");
	while (1) {
		x = rand() % row;
		y = rand() % col;
		if (board[x][y] == ' ') {
			board[x][y] = '#';
			break;
		}
	}
}
static int if_full(char board[ROW][COL], int row, int col) {
	int i = 0;
	for (i = 0; i < row; i++) {
		int j = 0;
		for (j = 0; j < col; j++) {
			if (board[i][j] == ' ') {
				return 0;	//没满
			}
		}
	}
	return 1;	//满了
}
char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col) {
	//判断行
	
	for (int i = 0; i < row; i++) {
		int count = 0;
		for (int j = 0; j < col-1; j++) {
			if (board[i][j] == board[i][j + 1] && board[i][j] != ' ') {
				count++;
				if (count ==  PNUM - 1) {
					return board[i][j];	//判断到最后一对元素时，则表明该三个元素相等
				}
			}
			else {
				count = 0;
			}
		}
	}
	//判断列
	
	for (int i = 0; i < col; i++) {
		int count = 0;
		for (int j = 0; j < row - 1; j++) {
			if (board[j][i] == board[j + 1][i] && board[j][i] != ' ') {
				count++;
				if (count ==  PNUM - 1) {
					return board[j][i];	//判断到最后一对元素时，则表明该三个元素相等
				}
			}
			else {
				count = 0;
			}
		}
	}
	//判断对角
	
	//正对角
	for (int i = 0; i < row - 2; i++) {
		int tmpi = i;
		for (int j = 0; j < col - 2; j++) {
			int count = 0;
			int tmpj = j;
			while (1) {	//针对特点位置的元素，进行正对角判断
				if (board[i][j] == board[i + 1][j + 1] && board[i][j] != ' ') {
					count++;
					if (count ==  PNUM - 1) {
						return board[i][j];	//判断到最后一对元素时，则表明该三个元素相等
					}
					i++;
					j++;
				}
				else {
					count = 0;
					break;
				}
			}
			j = tmpj;
		}
		i = tmpi;
	}
	//斜对角
	for (int i = row - 1; i > 1; i--) {
		int tmpi = i;
		for (int j = 0; j < col - 2; j++) {
			int count = 0;
			int tmpj = j;
			while (1) {	//针对特点位置的元素，进行斜对角判断
				if (board[i][j] == board[i - 1][j + 1] && board[i][j] != ' ') {
					count++;
					if (count ==  PNUM - 1) {
						return board[i][j];	//判断到最后一对元素时，则表明该三个元素相等
					}
					i--;
					j++;
				}
				else {
					count = 0;
					break;
				}
			}
			j = tmpj;
		}
		i = tmpi;
	}
	
	//判断平局
	if (if_full(board, ROW, COL) == 1) {
		return 'Q';
	}
	return '0';
}
void menu() {
	printf("************************n");
	printf("******** 1.play ********n");
	printf("******** 0.exit ********n");
	printf("************************n");
}
void game() {
	char ret = '0';
	//棋盘
	char board[ROW][COL] = { 0 };
	InitBoard(board, ROW, COL);
	DisplayBoard(board, ROW, COL);
	while(1){
		player_move(board, ROW, COL);
		ret = is_win(board, ROW, COL);
		if (ret != '0') {
			break;
		}
		DisplayBoard(board, ROW, COL);
		computer_move(board, ROW, COL);
		ret = is_win(board, ROW, COL);
		if (ret != '0') {
			break;
		}
		DisplayBoard(board, ROW, COL);
	}
	if (ret == '*') {
		printf("玩家获胜!n");
	}
	else if (ret == '#') {
		printf("电脑获胜!n");
	}
	else {
		printf("平局!n");
	}
	DisplayBoard(board, ROW, COL);
}
void test() {
	int input = 0;
	srand((unsigned int)time(NULL));	//	随机
	do {
		menu();
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			printf("三子棋n");
			game();
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏");
			break;
		default:
			printf("选择错误");
			break;
		}
	} while (input);
}
int main() {
	test();
	return 0;
}