【C语言步行梯】C语言实现三子棋游戏（含详细分析）

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文章目录

  • 需求分析
  • 具体实现
    • 主函数体
    • 菜单实现
    • 游戏实现
      • 棋盘初始化
      • 显示棋盘
      • 玩家下棋
      • 电脑下棋
      • 判断棋盘是否已满
      • 判断输赢
      • 游戏函数主体
    • 完整代码
    • 分文件编写

需求分析

上课摸鱼的时候，我们可以画个九宫格，在里面画上圆圈，或者叉。现在，我们通过C语言实现这个三子棋游戏，实现用户与电脑下棋。
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具体实现

主函数体

在主函数体内，我们需要调用一个menu函数，用它提醒用户：输入1开始游戏，输入0退出游戏。接收用户输入后，通过switch语句，执行game()函数或者退出游戏。menu和game函数将在下文中讲解。

int main()
{int input = 0;do{menu();printf("请输入您的选择>");scanf("%d", &input);switch(input){case 1:game();//游戏具体实现函数break;case 0:printf("游戏结束\n");break;default:printf("输入有误，请重新输入\n");}}while(input);return 0;
}

菜单实现

首先，我们需要一个菜单，提示用户：输入1可以开始游戏，输入0会退出游戏。我通过封装一个menu函数实现↓↓↓

void menu()
{printf("*********************************************\n");printf("************** 1.play  0.exit ***************\n");printf("*********************************************\n");
}

游戏实现

棋盘初始化

我们通过一个char board[3][3]来存储棋盘。如果board[i][j]为空格，表示该位置还没有下棋；如果board[i][j]存储’*‘（星号），表示该位置用户已经下棋；如果board[i][j]存储‘#’（井号），表示该位置电脑已经下棋。
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但在开始游戏前，我们需要将棋盘数组每个元素都初始化空格。↓↓↓

void initBoard(char board[ROW][COL], int rows, int cols)
{for(int i = 0; i < rows; i++){for(int j = 0; j < cols; j++){board[i][j] = ' ';}}
}

显示棋盘

在游戏过程中，玩家或者电脑下完棋后，需要显示棋盘。用户才能知道当前棋盘的落子情况。

void displayBoard(char board[ROW][COL], int rows, int cols)
{for(int i = 0; i < rows; i++){for(int j = 0; j < cols; j++){printf(" %c ", board[i][j]);if(j != cols - 1)printf("|");elseprintf("\n");}if(i != rows - 1){for(int j = 0; j < cols; j++){printf("---");if(j != cols - 1)printf("|");elseprintf("\n");}}}
}

上方打印棋盘效果如下图所示。
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玩家下棋

提示玩家输入下棋的坐标，接收到坐标后，我们需要判断该坐标是否为空格（表示还没有棋子），如果是空格，则下棋成功；如果不是空格，则下棋失败。

void playerAddChess(char board[ROW][COL], int rows, int cols)
{printf("玩家下棋\n");displayBoard(board, rows, cols);int x = 0;int y = 0;while (1){printf("请输入下棋坐标>");scanf("%d %d", &x, &y);if (x > rows || x <= 0 || y > cols || y <= 0){printf("该坐标超出棋盘边界，请重新输入\n");continue;}if (board[x - 1][y - 1] != ' '){printf("该坐标已经下过棋子，请重新输入\n");continue;}board[x - 1][y - 1] = '*';break;}}

电脑下棋

通过随机数函数生成x，y坐标。如果生成的坐标位置为空格，则电脑下棋完成；如果该坐标已被占用，则重新生成坐标。

void computerAddChess(char board[ROW][COL], int rows, int cols)
{printf("电脑下棋\n");int x = 0;int y = 0;while(1){x = rand() % 3 + 1;y = rand() % 3 + 1;if(board[x][y] != ' ')continue;else{board[x - 1][y - 1] = '#';break;}}displayBoard(board, rows, cols);
}

判断棋盘是否已满

假设经过判断，没有三个棋子能连成一条直线，那就无法判断谁赢谁输。若在此时，棋盘已经满了，但还是没有三个棋子练成一条直线，则双方平手（平局）。如下图所示。
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因此，我们需要一个函数，用来判断棋盘是否已经满了。如果满了，则游戏结束；没有满则游戏继续。

int isFull(char board[ROW][COL], int rows, int cols)
{for(int i = 0; i < rows; i++){for(int j = 0; j < cols; j++){if(board[i][j] == ' ')return 0;}}return 1;
}

判断输赢

在电脑或者玩家下完棋后，我们需要判断当前状态下，是否有人获胜。根据三子棋的规则，三个棋子连成直线即获胜。下面函数中，如果玩家获胜，则返回’*‘（星号）；如果电脑获胜，则返回’#‘（井号）；如果棋盘满了，则返回Q，表示平局；如果没人获胜，棋盘也没满，则游戏继续，返回’C’。

char isWin(char board[ROW][COL], int rows, int cols)
{//对每一行判断for(int i = 0; i < rows; i++){if(board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2] && board[i][0] != ' ')return board[i][0];}//对每一列判断for(int i = 0; i < cols; i++){if(board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i] && board[0][i] != ' ')return board[0][i];}//对角线if(board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2] && board[0][0] != ' ')return board[0][0];if(board[0][2] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][0] && board[0][2] != ' ')return board[0][2];if(isFull(board, rows, cols))return 'Q';return 'C';
}

游戏函数主体

在实现了上述各个函数后，我们只要稍加组织，就可以实现游戏了。

void game()
{char board[ROW][COL] = { 0 };initBoard(board, ROW, COL);char ret = 0;while (1){playerAddChess(board, ROW, COL);ret = isWin(board, ROW, COL);if (ret != 'C')break;computerAddChess(board, ROW, COL);ret = isWin(board, ROW, COL);if (ret != 'C')break;}switch (ret){case '*':printf("玩家获胜\n");break;case '#':printf("电脑获胜\n");break;case 'Q':printf("平局\n");break;}
}

完整代码

上面代码中主函数中没有加入随机数种子，在下面代码中加入了srand((unsigned int)time(NULL))，同时对于上面出现ROW、COL的宏定义等也在下方代码整体给出。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>#define ROW 3
#define COL 3void menu()
{printf("*********************************************\n");printf("************** 1.play  0.exit ***************\n");printf("*********************************************\n");
}void initBoard(char board[ROW][COL], int rows, int cols)
{for (int i = 0; i < rows; i++){for (int j = 0; j < cols; j++){board[i][j] = ' ';}}
}void displayBoard(char board[ROW][COL], int rows, int cols)
{for (int i = 0; i < rows; i++){for (int j = 0; j < cols; j++){printf(" %c ", board[i][j]);if (j != cols - 1)printf("|");elseprintf("\n");}if (i != rows - 1){for (int j = 0; j < cols; j++){printf("---");if (j != cols - 1)printf("|");elseprintf("\n");}}}
}void playerAddChess(char board[ROW][COL], int rows, int cols)
{printf("玩家下棋\n");displayBoard(board, rows, cols);int x = 0;int y = 0;while (1){printf("请输入下棋坐标>");scanf("%d %d", &x, &y);if (x > rows || x <= 0 || y > cols || y <= 0){printf("该坐标超出棋盘边界，请重新输入\n");continue;}if (board[x - 1][y - 1] != ' '){printf("该坐标已经下过棋子，请重新输入\n");continue;}board[x - 1][y - 1] = '*';break;}}void computerAddChess(char board[ROW][COL], int rows, int cols)
{printf("电脑下棋\n");int x = 0;int y = 0;while (1){x = rand() % 3 + 1;y = rand() % 3 + 1;if (board[x - 1][y - 1] != ' ')continue;else{board[x - 1][y - 1] = '#';break;}}displayBoard(board, rows, cols);
}int isFull(char board[ROW][COL], int rows, int cols)
{for (int i = 0; i < rows; i++){for (int j = 0; j < cols; j++){if (board[i][j] == ' ')return 0;}}return 1;
}char isWin(char board[ROW][COL], int rows, int cols)
{//对每一行判断for (int i = 0; i < rows; i++){if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2] && board[i][0] != ' ')return board[i][0];}//对每一列判断for (int i = 0; i < cols; i++){if (board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i] && board[0][i] != ' ')return board[0][i];}//对角线if (board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2] && board[0][0] != ' ')return board[0][0];if (board[0][2] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][0] && board[0][2] != ' ')return board[0][2];if (isFull(board, rows, cols))return 'Q';return 'C';
}void game()
{char board[ROW][COL] = { 0 };initBoard(board, ROW, COL);char ret = 0;while (1){playerAddChess(board, ROW, COL);ret = isWin(board, ROW, COL);if (ret != 'C')break;computerAddChess(board, ROW, COL);ret = isWin(board, ROW, COL);if (ret != 'C')break;}switch (ret){case '*':printf("玩家获胜\n");break;case '#':printf("电脑获胜\n");break;case 'Q':printf("平局\n");break;}
}int main()
{int input = 0;do{menu();printf("请输入您的选择>");scanf("%d", &input);switch (input){case 1:game();//游戏具体实现函数break;case 0:printf("游戏结束\n");break;default:printf("输入有误，请重新输入\n");}} while (input);return 0;
}

分文件编写

可以创建game.h保存头文件，及各函数的函数声明；game.c保存各个函数的具体实现；main.c中保存主函数。

game.h ↓↓↓

#pragma once#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 rows, int cols);//菜单
void menu();//打印棋盘
void displayBoard(char board[ROW][COL], int rows, int cols);//玩家下棋
void playerAddChess(char board[ROW][COL], int rows, int cols);//电脑下棋
void computerAddChess(char board[ROW][COL], int rows, int cols);//游戏
void game();//判断棋盘是否已经满了
int isFull(char board[ROW][COL], int rows, int cols);//判断是否赢
char isWin(char board[ROW][COL], int rows, int cols);

game.c ↓↓↓

#include "game.h"void menu()
{printf("*********************************************\n");printf("************** 1.play  0.exit ***************\n");printf("*********************************************\n");
}void initBoard(char board[ROW][COL], int rows, int cols)
{for (int i = 0; i < rows; i++){for (int j = 0; j < cols; j++){board[i][j] = ' ';}}
}void displayBoard(char board[ROW][COL], int rows, int cols)
{for (int i = 0; i < rows; i++){for (int j = 0; j < cols; j++){printf(" %c ", board[i][j]);if (j != cols - 1)printf("|");elseprintf("\n");}if (i != rows - 1){for (int j = 0; j < cols; j++){printf("---");if (j != cols - 1)printf("|");elseprintf("\n");}}}
}void playerAddChess(char board[ROW][COL], int rows, int cols)
{printf("玩家下棋\n");displayBoard(board, rows, cols);int x = 0;int y = 0;while (1){printf("请输入下棋坐标>");scanf("%d %d", &x, &y);if (x > rows || x <= 0 || y > cols || y <= 0){printf("该坐标超出棋盘边界，请重新输入\n");continue;}if (board[x - 1][y - 1] != ' '){printf("该坐标已经下过棋子，请重新输入\n");continue;}board[x - 1][y - 1] = '*';break;}}void computerAddChess(char board[ROW][COL], int rows, int cols)
{printf("电脑下棋\n");int x = 0;int y = 0;while (1){x = rand() % 3 + 1;y = rand() % 3 + 1;if (board[x - 1][y - 1] != ' ')continue;else{board[x - 1][y - 1] = '#';break;}}displayBoard(board, rows, cols);
}int isFull(char board[ROW][COL], int rows, int cols)
{for (int i = 0; i < rows; i++){for (int j = 0; j < cols; j++){if (board[i][j] == ' ')return 0;}}return 1;
}char isWin(char board[ROW][COL], int rows, int cols)
{//对每一行判断for (int i = 0; i < rows; i++){if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2] && board[i][0] != ' ')return board[i][0];}//对每一列判断for (int i = 0; i < cols; i++){if (board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i] && board[0][i] != ' ')return board[0][i];}//对角线if (board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2] && board[0][0] != ' ')return board[0][0];if (board[0][2] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][0] && board[0][2] != ' ')return board[0][2];if (isFull(board, rows, cols))return 'Q';return 'C';
}void game()
{char board[ROW][COL] = { 0 };initBoard(board, ROW, COL);char ret = 0;while (1){playerAddChess(board, ROW, COL);ret = isWin(board, ROW, COL);if (ret != 'C')break;computerAddChess(board, ROW, COL);ret = isWin(board, ROW, COL);if (ret != 'C')break;}switch (ret){case '*':printf("玩家获胜\n");break;case '#':printf("电脑获胜\n");break;case 'Q':printf("平局\n");break;}
}

main.c ↓↓↓

int main()
{int input = 0;do{menu();printf("请输入您的选择>");scanf("%d", &input);switch (input){case 1:game();//游戏具体实现函数break;case 0:printf("游戏结束\n");break;default:printf("输入有误，请重新输入\n");}} while (input);return 0;
}

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如果文章中出现了错误，欢迎私信或留言。(๑•̀ㅂ•́)و✧
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