【C语言】三子棋----详解
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前言
本篇文章是通过C语言来实现三子棋小游戏，主要用到的是数组和函数的知识，是对前面这些知识的灵活运用和巩固，下面我们来进行详细讲解具体步骤。
一、游戏规则
三子棋游戏是在一个3X3的网格棋盘上进行的，开始时默认玩家先下棋，电脑后下棋。当三个相同的棋子先连成一条直线（行，列，对角线均可）的玩家获胜，若最终棋盘下满都未分出胜负，则判定为平局。
二、创建文件
根据三子棋游戏需要，我们将其分为game.h game.c test.c 三个文件来写，game.h文件用来定义棋盘的行和列以及添加各种头文件，声明各种函数；game.c文件用来书写游戏的实现过程，即棋盘的初始化，打印，玩家下棋，电脑下棋以及判断输赢的内容；test.c文件则用来打印游戏菜单，以及game函数的实现。
1.test.c文件
为了实现三子棋首先我们需要有游戏菜单，其次我们需要通过主函数实现对菜单的选择，即输入1，开始游戏，输入0，退出游戏，输入其它，打印输入错误并且让玩家重新输入，这里我们通过while循环来实现游戏的持续进行，用switch语句来实现菜单的选择，最后在此文件中设计实现游戏（game）函数。
?菜单函数的实现
void menu()
{
printf("tttttn");
printf("************************n");
printf("*********1.play*********n");
printf("*********0.exit*********n");
printf("************************n");
}打印结果：
?main函数的实现
int main()
{
srand((unsigned int)time(NULL));//设置随机数的生成起点
int input=0;
do
{
menu();//打印菜单
printf("请选择:>");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
game();
break;
case 0:
printf("退出游戏n");
break;
default:
printf("选择错误!n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}创建一个input的变量，用do while循环实现菜单的打印和选项的选择，当input输入为0时，打印一次菜单，并打印“退出游戏”后，退出循环并且停止程序。通过switch语言，对输入不同的input值进行判断和对应输入的功能实现。
打印结果：
这里较难的是game函数的实现，下面我们来详细讲解。
?game游戏函数的实现
当玩家输入1选择开始游戏时，调用game（）函数，此函数的功能包括：1.创建棋盘并初始化棋盘 2.打印棋盘 3.玩家下棋 4.电脑下棋 5.判断游戏输赢
void game()
{
char ret = 0;
char board[ROW][COL] = { 0 };
//初始化棋盘的函数
InitBoard(board,ROW,COL);
//打印棋盘
DisplayBoard(board, ROW, COL);
//下棋
while (1)
{
//玩家下棋的函数
PlayerMove(board, ROW, COL);
//判断输赢
ret = IsWin(board, ROW, COL);
if (ret != 'C')
{
break;
}
DisplayBoard(board, ROW, COL);
//电脑下棋的函数
ComputerMove(board, ROW, COL);
//判断输赢
ret = IsWin(board, ROW, COL);
if (ret != 'C')
{
break;
}
DisplayBoard(board, ROW, COL);
}
if (ret == '*')
{
printf("玩家赢n");
}
else if (ret == '#')
{
printf("电脑赢n");
}
else
{
printf("平局n");
}
DisplayBoard(board, ROW, COL);
}规定：
//玩家赢 - ‘*’
//电脑赢 - ‘#’
//平局 - ‘Q’
//继续 - ‘C’
通过 while循环实现玩家和电脑的对弈，利用if else语句判断游戏结束还是终止，上述只有游戏继续时不会跳出循环，即当 IsWin()函数返回值不是‘C’时，玩家和电脑继续对弈，否则跳出循环，接着通过 IsWin()函数的返回值来判断打印什么结果，如果返回值是‘ * ’，则打印”玩家赢“，如果返回 ‘ # ’，则打印”电脑赢“，否则打印”平局“。
打印结果：
这里game函数内各个函数的实现在接下的game.c文件中有具体的讲解。
2.game.c文件
?书写初始化棋盘的函数：
void InitBoard(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++)
{
board[i][j] = ' ';
}
}因为是对棋盘初始化，所以需要一个3*3的二维数组以及表示棋盘的行与列两个int类型的变量作为函数的形参。通过for循环将棋盘初始化为空，即初始化为‘ ’（空格）。
?书写打印棋盘的函数
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < row; i++)
{
//打印数据
//printf(" %c | %c | %cn", board[i][0], board[i][1], board[i][2]);
int j = 0;
for (j = 0; j < col; j++)
{
printf(" %c ", board[i][j]);
if (j < col - 1)
printf("|");
}
printf("n");
//打印分割信息
/*printf("---|---|---n");*/
if (i < row - 1)
{
int j = 0;
for (j = 0; j < col; j++)
{
printf("---");
if (j < col - 1)
printf("|");
}
printf("n");
}
}
}这里为了提高代码的复用性我们尽量通过形参row和col的值来判断打印棋盘数据和分割信息‘--4-’和‘|’。这里我们将第一行的 %c | %c | %c 和第二行的 _ _ _ | _ _ _ | _ _ _看成一组，当外面for循环的i=0时，先打印 %c | %c | %c 再打印 _ _ _ | _ _ _ | _ _ _ 。
打印结果：
?书写玩家下棋的函数（玩家下棋用“ * ”）
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
int x = 0;
int y = 0;
printf("玩家下棋:>n");
while (1)
{
printf("请输入坐标:>");
scanf("%d%d", &x, &y);
//坐标合法的判断
if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)
{
if (board[x - 1][y - 1] == ' ')
{
board[x - 1][y - 1] = '*';
break;
}
else
{
printf("坐标被占用，不能下棋，请选择其他位置n");
}
}
else
{
printf("坐标非法输入，请重新输入n");
}
}
}注意：
我们知道在写代码时第一个位置的坐标是（0，0），但是在玩家眼里第一个位置的坐标是（1，1），所以玩家输入坐标下棋的（x，y）实际上是程序的（x-1，y-1）位置。
接下来可能会遇到以下问题，但是不要慌我会一一解答?
?玩家输入的下棋位置不在棋盘上怎么办？
通过 if else语句判断玩家下棋的坐标是否正确，若输入正确则在玩家输入的位置落下棋子，若不正确，则在屏幕上打印“坐标非法输入，请重新输入”，提醒玩家重新输入正确坐标。
?玩家输入的下棋位置被占用怎么办？
下棋位置被占用的前提是玩家输入的坐标是正确的，所以此时需要在判断下棋位置是否正确的 if else语句中再使用一个 if else语句来判断输入的坐标是否被占用：如果该坐标上棋盘对应的数据是 ‘ ’（空格），则该位置可以下棋，若不是空格，则位置打印“坐标被占用，不能下棋，请选择其他位置”。利用while循环语句可再次输入正确的未被占用的坐标。
打印结果：
?书写电脑下棋的函数（电脑下棋用“ # ”）
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
printf("电脑下棋:>n");
int x = 0;
int y = 0;
while (1)
{
x = rand() % row;//生成0-2的随机数
y = rand() % col;//0-2
if (board[x][y] == ' ')
{
board[x][y] = '#';
break;
}
}
}这里也会遇到一些问题，但是不要慌我也会一一解答?
?电脑如何随机输入坐标来进行下棋
这里我们需要对使用srand（）函数来随机设置坐标。
//test.c
srand((unsigned int)time(NULL));//设置随机数的生成起点在使用rand()函数时我们需要在主函数中调用此函数，利用时间戳来设置随机值。具体使用方法可以参考我的上一篇博客《猜数字游戏》四、1、产生随机数函数 http://t.csdn.cn/oigPl
?电脑如何控制输入坐标的合法性
x = rand() % row;//生成0-2的随机数
y = rand() % col;//生成0-2的随机数利用rand（）生成随机数取row或者col的模就可以得到0—2之间的数，如此可以控制电脑输入的坐标在3*3的棋盘上。
?电脑如何处理坐标被占用的情况
利用while循环来判断电脑输入的坐标上对应的数据是否为‘ ’（空格），如果是，则下入棋子，如果不是，就一直循环直到输入的坐标不被占用，此时需要在下棋的代码后加上break跳出循环。
打印结果：
?书写判断棋盘是否下满的函数
//棋盘满了 返回1；不满 返回0
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;
}
return 1;
}这里我们需要函数返回的值不是1就是0，所以我们要将函数的返回类型定义为int类型，因为是对棋盘进行判断所以需要棋盘（二维数组）以及行（整型）与列（整型）的形参，然后我们通过for循环来判断棋盘上各个坐标位置上的数据是否为‘ ’（空格），如果有坐标位置上的数据为空格，则棋盘没满，返回0，如果没有，则棋盘满了，返回1。
?书写判断输赢的函数
char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
//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][1] != ' ')
{
return board[i][1];
}
}
//列
int j = 0;
for (j = 0; j < col; j++)
{
if (board[0][j] == board[1][j] && board[1][j] == board[2][j] && board[1][j] != ' ')
{
return board[1][j];
}
}
//对角线
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];
}
//下满了没有人赢，就是平局
if (IsFull(board, ROW, COL))
{
return 'Q';
}
//如果上面的情况都不满足，则游戏继续
return 'C';
}通过for循环和 if else语句来判断游戏的输赢，一共有以下四种情况，因为下棋的棋子是一个字符型的数据，所以我们规定：
1.玩家赢 返回‘ * ’
2.电脑赢 返回‘ # ’
3.平局 返回‘Q ’
4.继续 返回‘C’
当函数任意一行或者任意一列或则任意对角线为相同的数据连成一条直线时，返回‘ * ’或‘ # ’，这里有一个小细节：我们在返回时可以不用判断返回何值，直接返回这个数据，因为玩家赢时棋盘上的这三个数据是‘ * ’，电脑赢时这三个数据是‘ # ’。
当棋盘下满了，函数 IsFull（）返回值为1，否则为0，通过 if else语句，则可以判断当棋盘下满了，则没有人赢，此时为平局，返回‘Q’。最终如果以上情况都不满足，则继续游戏，返回‘C’。
3.game.h文件
?需要使用的头文件 ：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
?定义棋盘的行列：
#define ROW 3
#define COL 3
使用宏定义的好处：
1.宏定义可以用一个有意义的名称来代替复杂的表达式或常量，使代码更具可读性。它还可以提高代码的维护性，因为如果需要修改某个值，只需修改宏定义的地方而不是整个代码中的多个地方。这样在三子棋基础上，只需改变宏定义的值，就可以实现多子棋的效果。
2.宏定义可以定义一段重复使用的代码，使得代码更具可重用性。通过使用宏定义，可以在程序中多次调用同一段代码，减少代码的冗余，提高代码的复用性。
3.宏定义是在预处理阶段处理的，它会将宏定义的部分直接替换为相应的内容。这样可以避免了函数调用的开销，提高了程序的执行效率。
?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);
?判断输赢：
//
//玩家赢 - ‘*’
//电脑赢 - ‘#’
//平局 - ‘Q’
//继续 - ‘C’
//
char IsWin(char board[ROW][COL],int row,int col);
?判断棋盘是否下满：
int IsFull(char board[ROW][COL], int row, int col);三、总代码
注意：此代码分为三个部分的代码
（一）game.h文件
#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);
//
//玩家赢 - ‘*’
//电脑赢 - ‘#’
//平局 - ‘Q’
//继续 - ‘C’
//判断游戏输赢的函数
char IsWin(char board[ROW][COL],int row,int col);
//判断棋盘是否下满
int IsFull(char board[ROW][COL], int row, int col);（二）game.c文件
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"game.h"
void InitBoard(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++)
{
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
int j = 0;
for (j = 0; j < col; j++)
{
printf(" %c ", board[i][j]);
if (j < col - 1)
printf("|");
}
printf("n");
//打印分割信息
if (i < row - 1)
{
int j = 0;
for (j = 0; j < col; j++)
{
printf("---");
if (j < col - 1)
printf("|");
}
printf("n");
}
}
}
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
int x = 0;
int y = 0;
printf("玩家下棋:>n");
while (1)
{
printf("请输入坐标:>");
scanf("%d%d", &x, &y);
//坐标合法的判断
if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)
{
if (board[x - 1][y - 1] == ' ')
{
board[x - 1][y - 1] = '*';
break;
}
else
{
printf("坐标被占用，不能下棋，请选择其他位置n");
}
}
else
{
printf("坐标非法输入，请重新输入n");
}
}
}
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
printf("电脑下棋:>n");
int x = 0;
int y = 0;
while (1)
{
x = rand() % row;//生成0-2的随机数
y = rand() % col;//生成0-2的随机数
if (board[x][y] == ' ')
{
board[x][y] = '#';
break;
}
}
}
//棋盘满了 返回1；不满 返回0
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;
}
return 1;
}
char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
//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][1] != ' ')
{
return board[i][1];
}
}
//列
int j = 0;
for (j = 0; j < col; j++)
{
if (board[0][j] == board[1][j] && board[1][j] == board[2][j] && board[1][j] != ' ')
{
return board[1][j];
}
}
//对角线
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];
}
//下满了没有人赢，就是平局
if (IsFull(board, ROW, COL))
{
return 'Q';
}
//如果上面的情况都不满足，则游戏继续
return 'C';
}（三）test.c文件
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
//test.c测试游戏的逻辑
//game.c游戏代码实现
//game.h游戏代码声明(函数声明等)
#include"game.h"
void menu()
{
printf("tttttn");
printf("************************n");
printf("*********1.play*********n");
printf("*********0.exit*********n");
printf("************************n");
}
void game()
{
char ret = 0;
char board[ROW][COL] = { 0 };
//初始化棋盘的函数
InitBoard(board,ROW,COL);
//打印棋盘
DisplayBoard(board, ROW, COL);
//下棋
while (1)
{
//玩家下棋的函数
PlayerMove(board, ROW, COL);
//判断输赢
ret = IsWin(board, ROW, COL);
if (ret != 'C')
{
break;
}
DisplayBoard(board, ROW, COL);
//电脑下棋的函数
ComputerMove(board, ROW, COL);
//判断输赢
ret = IsWin(board, ROW, COL);
if (ret != 'C')
{
break;
}
DisplayBoard(board, ROW, COL);
}
if (ret == '*')
{
printf("玩家赢n");
}
else if (ret == '#')
{
printf("电脑赢n");
}
else
{
printf("平局n");
}
DisplayBoard(board, ROW, COL);
}
int main()
{
srand((unsigned int)time(NULL));//设置随机数的生成起点
int input=0;
do
{
menu();//打印菜单
printf("请选择:>");
scanf("%d", &input);
switch (input)
{
case 1:
game();
break;
case 0:
printf("退出游戏n");
break;
default:
printf("选择错误!n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}四、效果展示
结语
这里博主使用的编译器是Visual Studio 2022
三子棋游戏是一个趣味且富有挑战性的游戏，它可以帮助我们提高逻辑思维和决策能力。通过编写这个游戏，我们不仅学习了如何在C语言中实现一个简单的游戏，还了解了一些常见的编程概念和技巧，例如数组、循环、条件语句等等。希望本博客的内容对你有所帮助，并激发你对C语言编程和游戏开发的兴趣。通过不断学习和实践，相信你可以在编程的道路上越走越远，创造出更加出色和有趣的作品。如果你有任何问题或建议，欢迎在评论区留言与我分享。祝愿你在编程的旅程中取得巨大的成功！