【C语言项目】三子棋

项目思路

1. 分文件进行创建
2. 进入游戏前的目录
3. 画出棋盘
4. 玩家落子
5. 电脑落子
6. 输赢判断

接下来，我们分步骤进行详细的解释说明。

一、分文件进行创建

在具体的项目实施中，我们需要分成不同的文件进行创建和书写，以此来保证项目的模块化。
那么在三子棋的实际书写中，

• 源文件：
  • 测试游戏用的代码文件用test.c或者日期.c来作为文件名
  • 游戏实现的底层代码用game.c文件作为文件名
• 头文件
  • 游戏实现中使用的各个函数的声明，以及包含的其他库函数的头文件需要写在头文件game.h文件里
    如图所示：
    

二、进入游戏前的目录

2.1 目录的功能：

1. 在游戏开始时，给玩家视觉上的帮助和提示
2. 让玩家可以选择进入游戏或者退出游戏
3. 将游戏形成一个可以不断重玩的循环
   接下来，我们分步骤进行书写：

2.2 目录界面：

void menu()
{
    
    
	printf("***********************\n");
	printf("*****1、开始游戏*******\n");
	printf("*****0、退出游戏*******\n");
	printf("***********************\n");
}

接着，在main函数里面进行调用：

int main()
{
    
    
	menu();
	return 0;
}

这样目录的表面就写好了，接下来需要写玩家选择进入游戏和退出游戏的功能了

2.3 选择进入或退出游戏

选择功能的逻辑：1进入游戏，0退出游戏。
显然，必备的库函数有scanf，switch、case和default。为了让游戏的体验更加良好，可以再加一个printf增加视觉上的游玩帮助，用户友好。
那么根据刚刚的逻辑，可以写出如下的选择结构，其中game函数虽然还没有写出来，但是整体的框架可以先确定下来，之后再往里慢慢写内容。

int main()
{
    
    
	int input = 0;
	menu();
	printf("请选择：--->");
	scanf("%d", &input);
	switch (input)
	{
    
    
	case 1:
		game();
		break;
	case 0:
		printf("退出游戏\n");
		break;
	default:
		printf("非法输入！请重试\n");
		break;
	}
	return 0;
}

2.4 多次重玩功能

多次重玩功能需要一个循环结构。由于开游戏的时候菜单页面必定会打印，所以菜单页面至少会运行一次，故可以使用 do while 循环结构
使用这个结构的同时，判断停止的条件就可以直接填写输入项，因为输入0是退出，而while为非0数字运行，所以刚好可以填写输入项，逻辑自洽。

int main()
{
    
    
	int input = 0;
	do
	{
    
    
		menu();
		printf("请选择：--->");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
    
    
		case 1:
			game();
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏\n");
			break;
		default:
			printf("非法输入！请重试\n");
			break;
		}
	}
	while (input);
	return 0;
}

三、画出棋盘

3.1 写出棋子

在画棋盘的框架之前，需要找一个容器把棋子容纳进去，而3x3的棋盘，很明显用二维数组来进行盛放最为合适。
故可以写一个二维数组，当做棋盘，下棋就下在二维数组里面。

	char board[ROW][COL] = {
    
     0 };

直接写到void game函数里面就行了。

3.2 初始化棋盘

棋盘应该是全部空的，而不是初始化那样全部是0，所以可以写一个函数把数组里面的数据全部初始化成空格。
逻辑：遍历数组并赋值
代码示范：

int i,j = 0 ;
void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    
    
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
    
    
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
    
    
			board[i][j] = ' ';
		}
	}
}

3.2 画出棋盘的框架

棋盘虽然也可以不画，直接9个字符位置下棋，但是太不美观，所以可以画一个美观一些的棋盘。
参考已经画出来的：

这个棋盘显然就比9个字符位美观多了，接下来就分步骤拆解它的输出：

第一行看起来是三个空格一个竖杠，但实际上，这里需要打印的不仅是棋盘的线，还要打印数组里面的棋子。
同时，代码不能写死，可以在game.h里面定义一个ROW（行）COL（列），这样的话，想要十乘十的棋盘，直接在game.h里面改数字就可以直接改全部的行列了。
game.h内：

#define ROW 3
#define COL 3

这样，接下来的棋盘打印就可以用ROW和COL代替原来的3了。

3.3 代码实现

为了打印棋盘这个功能，我们需要声明并定义一个函数，使用函数进行各个不同模块的功能实现是在项目中十分有必要的。
game.h内：
接受的数据：棋盘数组、行、列

void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);

而函数的定义则放在game.c内：

void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    
    
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
    
    
		//打印数据行
		for (j = 0; j < col; j++)//使用for循环打印每一格的数据
		{
    
    
			printf(" %c ", board[i][j]);
			if (j < COL - 1)//因为棋盘边缘没有边界线，所以少打印一个“|”
				printf("|");
		}
		printf("\n");//这里的换行需要留意别漏了
		
		//打印分割线行
		if (i < row - 1) {
    
    
			for (j = 0; j < row; j++)//使用for循环打印每一格的分割线
			{
    
    
				printf("---");
				if (j < row - 1)//打印“|”
					printf("|");//同理
			}
		}
		printf("\n");//这里的换行需要留意别漏了
	}
}

四、玩家落子

4.1 落子逻辑

玩家落子的逻辑是输入几行几列的坐标，然后棋盘在对应的位置上出现一个符号，相当于是落子。

4.2具体情况分类讨论

• 当玩家落子正确
  • 将“ * ”放入数组
• 当玩家落子不在棋盘内
  • 打印提示，让玩家重新输入
• 当玩家落子时棋盘已经有子
  • 打印提示，让玩家重新输入

这三种情况需要不同的代码来实现

1. 判断是否在棋盘内，可以用坐标是否在棋盘的范围内的if语句判断
2. 判断是否已经落子，可以用数组里的数据是否为空格来判断，若不是空格，即有子，不能下
3. 如果都可以，就放入数组一个 * 号，然后break跳出循环

经过分析，不难发现，这里的循环是直到下到正确的棋才会跳出循环，所以只需使用while循环，条件里填1或者其他非0数字，就可以一直循环了。

4.3代码示范

头文件中声明函数

void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);

源文件中定义函数

void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    
    
	printf("请输入棋子坐标：");
	while (1)
	{
    
    
		scanf("%d %d", &i, &j);//输入坐标
		if (i > 0 && i<= row && j>0 && j <= col)//判断是否在棋盘内
		{
    
    
			if (board[i - 1][j - 1] == ' ')//判断是否有子
			{
    
    
				board[i - 1][j - 1] = '*';
				break;
			}
			else
				printf("已经落子，请重新输入\n");
		}
		else
			printf("非法输入\n");
	}
}

五、电脑落子

5.1 电脑落子的逻辑

首先电脑落子是需要一个随机性的，那么就可以使用srand和rand函数（伪随机数），加上时间戳构成一个真随机数，再利用这个真随机数取一个模，就可以在棋盘里下棋了。

5.2分类讨论

至于实际上的分类逻辑，和玩家下棋不太一样，只有两种情况：

• 当电脑落子正确
  • 将“ # ”放入数组
• 当电脑落子时棋盘已经有子
  • 电脑重新落子

5.3 代码示范

函数声明

void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);

函数定义

void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    
    
	while (1) //和玩家落子同理，不下对棋就继续下，故while（1）
	{
    
    
		i = rand() % row;//行的随机数取模
		j = rand() % col;//列的随机数取模
		if (board[i][j] == ' ')//判断是否是空位
		{
    
    
			board[i][j] = '#';//落子
			break;//跳出循环
		}
	}
}

这里注意rand需要和srand函数配合使用
在main函数中：

	srand((unsigned int)time(NULL));

在头文件中：

#include <stdio.h> //printf和scanf函数需要
#include <stdlib.h> //随机数需要用
#include <time.h> //时间戳需要用

六、输赢判断

输赢判断这里，由于规则是三字成线，且存在平局的情况，故需要分类讨论。

6.1 分类讨论

1. 行三字成线
2. 列三字成线
3. 对角线三字成线
4. 平局

6.2 行和列的三字成线

1. 直接判断第一个棋子和第二个棋子是否相等，再并上第二个棋子与第三个棋子是否相等。
2. 在判断相等的同时，需要判断是否是空格，如果是空格那就是没人赢。所以需要并上一个不等于空格的条件。

6.3 对角线的三字成线

1. 同行列的判断条件，只是数位坐标需要换成对角线的。

6.4平局

1. 当棋盘落满，且没有人胜出的时候，就可以判定为平局。
2. 棋盘是否落满的逻辑：遍历二维数组，并判断是否为空格。如果每一个位置都不是空格，那就是落满了，返回1，如果有任何一个位置是空格，立马返回0。

6.5 代码实现：

6.5.1 判断输赢

char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    
    
	//行
	for (i = 0; i < row; i++)
		if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2]&& board[i][0]!=' ')
			return board[i][0];
	//列
	for (i = 0; i < col; 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];
	//平局
	if (IsFull(board,row,col) == 1)
		return 'D';
	return 'C';
}

6.5.2 判断棋盘是否满

int IsFull(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    
    
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
    
    
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
    
    
			if (board[i][j] == ' ')//遍历并判断是否是空格
				return 0;
		}
	}
	return 1;
}

注：以上的函数都需要在头文件中进行声明，声明格式同上

七、完整代码示范（无注释）

7.1 test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "game.h"
void menu()
{
    
    
	printf("***********************\n");
	printf("*****1、开始游戏*******\n");
	printf("*****0、退出游戏*******\n");
	printf("***********************\n");
}

void game()
{
    
    
	char ret = 0;
	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;
	}
	//平局Draw
	if (ret == '#')
		printf("电脑赢\n");
	else if (ret == '*')
		printf("玩家赢\n");
	else if (ret == 'D')
		printf("平局\n");
	else
		printf("程序出错\n");
}

int main()
{
    
    
	int input = 0;
	srand((unsigned int)time(NULL));
	do
	{
    
    
		menu();
		printf("请选择：--->");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
    
    
		case 1:
			game();
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏\n");
			break;
		default:
			printf("非法输入！请重试\n");
			break;
		}
	}
	while (input);
	return 0;
}

7.2 game.h

#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define ROW 3
#define COL 3
void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);
char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col);
int IsFull(char board[ROW][COL], int row, int col);

7.3 game.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "game.h"
//初始化棋盘为空格
int i, j = 0;
void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    
    
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
    
    
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
    
    
			board[i][j] = ' ';
		}
	}
}

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

		//打印分割线行
		if (i < row - 1) {
    
    
			for (j = 0; j < row; j++)
			{
    
    
				printf("---");
				if (j < row - 1)
					printf("|");
			}
		}

		printf("\n");
	}

}

//玩家下棋
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    
    
	printf("请输入棋子坐标：");
	while (1)
	{
    
    
		scanf("%d %d", &i, &j);
		if (i > 0 && i<= row && j>0 && j <= col)
		{
    
    
			if (board[i - 1][j - 1] == ' ')
			{
    
    
				board[i - 1][j - 1] = '*';
				break;
			}
			else
				printf("已经落子，请重新输入\n");
		}
		else
			printf("非法输入\n");
	}
}

//电脑下棋
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    
    
	while (1)
	{
    
    
		i = rand() % row;
		j = rand() % col;
		if (board[i][j] == ' ')
		{
    
    
			board[i][j] = '#';
			break;
		}
	}
}

int IsFull(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
    
    
	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
	for (i = 0; i < row; i++)
		if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2]&& board[i][0]!=' ')
			return board[i][0];
	//列
	for (i = 0; i < col; 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];
	//平局
	if (IsFull(board,row,col) == 1)
		return 'D';
	return 'C';
}

7.4 运行图片（示例）

写在最后

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