【C语言】人机对弈——三子棋_人机下棋程序

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前言

当C语言学到二维数组的时候，我们便可以写一个小小的游戏了——三子棋。大概思路如下：
首先给到玩家一个选择的界面，选择1开始玩游戏，选择0退出游戏，若是其他数字必须重新输入；当开始了游戏之后，界面会输出一个三行三列的棋盘，第一步玩家先走，走完之后进行判断是否赢棋，若没有则电脑下棋，同样也要进行判断是否赢棋，直到一方赢棋；若最终期盼已满还未分出胜负则表示为和棋。

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一、代码分布式讲解

1.程序大概框架构建

void test()
{
	int input = 0;
	srand((unsigned int)time(NULL));
	do
	{
		menu();
		printf("请选择:->");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			printf("请开始游戏！\n");
			game();
			break;

		case 0:
			printf("退出游戏！\n");
			break;

		default:
			printf("输入错误，请重新选择！\n");
			break;

		}

	} while (input);
}
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这里边包含一个 srand 函数和一个time时间戳函数，将time函数的返回值转化为unsigned int类型并通过srand函数生成一个随机数以备后续的电脑下棋所用。

2.菜单实现

void menu()
{
	printf("************************\n");
	printf("**** 1.play  0.exit ****\n");
	printf("************************\n");
}
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根据菜单的提示玩家可以进行选择是继续玩游戏还是退出游戏，当选择1后便会进入玩游戏界面。

3.游戏实现

0.游戏实现大体框架

void game()
{
	char ret = 0;
	char board[ROW][COL] = { 0 };
	Initboard(board, ROW, COL);
	Displayboard(board, ROW, COL);
	while (1)
	{
		//玩家下棋
		Playermove(board, ROW, COL); 
		Displayboard(board, ROW, COL);
		ret = IsWin(board,ROW,COL);
		if (ret != 'C')
		{
			break;
		}
		//电脑下棋
		Computermove(board, ROW, COL);
		Displayboard(board, ROW, COL);
		ret = IsWin(board, ROW, COL);
		if (ret != 'C')
		{
			break;
		}
	}
	if (ret == '*')
	{
		printf("玩家赢！\n");
	}
	else if (ret == '#')
	{
		printf("电脑赢！\n");
	}
	else
	{
		printf("平局！\n");
	}
}
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1.初始化棋盘

首先定义棋盘的行与列

#define ROW 3
#define COL 3
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通过这样的二维数组保存棋子的落位

char board[ROW][COL] = { 0 };
1

void Initboard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	for (int i = 0; i < row; i++)
	{
		for (int j = 0; j < col; j++)
		{
			board[i][j] = ' ';
		}
	}
}
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2.棋盘展示

通过双层 for 循环将棋盘数组里的元素进行打印，其中的 if 判断条件是为了让更加美观，让三行三列棋盘的九个落位框彼此分隔开来。

void Displayboard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	for (int i = 0; i < row; i++)
	{
		for (int j = 0; j < col; j++)
		{
			printf(" %c ", board[i][j]);
			if (j < col - 1)
			{
				printf("|");
			}
		}
		printf("\n");
		//---|---|---
		if (i < row - 1)
		{
			for (int j = 0; j < col; j++)
			{
				printf("---");
				if (j < col - 1)
					printf("|");
			}
		}
		printf("\n");
	}
}
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3.玩家下棋

来到这一步，你需要输入你想落位的点，若不合法或者该位置已经有棋子了得重新输入。至于在 if 语句里出现了 x-1，y-1这样的操作是为了给玩家更好的娱乐体验，对C语言程序了解的都知道数组是从0开始的，但是玩游戏不一定知道，他们就会认为最左上角的位置是第一行第一列。
在这里将玩家的棋子用 ’*‘ 来表示。

void Playermove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	printf("玩家走:\n");
	while (1)
	{
		printf("请输入你要下的坐标：->");
		scanf("%d %d", &x, &y);
		if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)
		{
			if (board[x - 1][y - 1] == ' ')
			{
				board[x - 1][y - 1] = '*';
				break;
			}
			else
				printf("该位置已被占据，请重新输入！\n");
		}
		else
		{
			printf("输入错误，请重新输入！\n");
		}
	}
}
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4.电脑下棋

电脑下棋我们当然不能去指定电脑去落位，所以可以让电脑随机落位，那么就可以使用 rand函数生成随机数，并通过取余行列数便得到小于行列数的数字来进行落位。
在这里将电脑的棋子用 ‘#’ 来表示。

void Computermove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int x = 0;
	int y = 0;
	printf("电脑走:\n");
	while (1)
	{
		x = rand() % row;
		y = rand() % col;
		if (board[x][y] == ' ')
		{
			board[x][y] = '#';
			break;
		}
	}
}
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5.胜负判断

当玩家和电脑每次落完子后就要进行胜负的判断，赢的条件就是横三行，竖三列以及两个斜对角，除此之外还要进行棋盘落满（和棋）的判断。每次根据 IsWin 函数的返回值来进行判断，若是 ‘*’ 则玩家赢，是‘#’则电脑赢，是‘Q’为和棋，是‘C’则还未分出胜负还得继续落子。

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

char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	//横三行
	for (int 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];
		}
	}
	//竖三列
	for (int j = 0; j < col; j++)
	{
		if (board[0][j] == board[1][j] && board[1][j] == board[2][j] && board[0][j] != ' ')
		{
			return board[0][j];
		}
	}
	//两个斜对角
	if (board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2] && board[0][0] != ' ')
		return board[0][0];
	if (board[2][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[0][2] && board[2][0] != ' ')
		return board[2][0];
	//判断是否平局
	if (1 == IsFull(board, ROW, COL))
	{
		return 'Q';
	}
	return 'C';
}
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二、源代码展示

1.test.c

#include "game.h"

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


void game()
{
	char ret = 0;
	char board[ROW][COL] = { 0 };
	Initboard(board, ROW, COL);
	Displayboard(board, ROW, COL);
	while (1)
	{
		//玩家下棋
		Playermove(board, ROW, COL); 
		Displayboard(board, ROW, COL);
		ret = IsWin(board,ROW,COL);
		if (ret != 'C')
		{
			break;
		}
		//电脑下棋
		Computermove(board, ROW, COL);
		Displayboard(board, ROW, COL);
		ret = IsWin(board, ROW, COL);
		if (ret != 'C')
		{
			break;
		}
	}
	if (ret == '*')
	{
		printf("玩家赢！\n");
	}
	else if (ret == '#')
	{
		printf("电脑赢！\n");
	}
	else
	{
		printf("平局！\n");
	}
}



void test()
{
	int input = 0;
	srand((unsigned int)time(NULL));
	do
	{
		menu();
		printf("请选择:->");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case 1:
			printf("请开始游戏！\n");
			game();
			break;

		case 0:
			printf("退出游戏！\n");
			break;

		default:
			printf("输入错误，请重新选择！\n");
			break;

		}

	} while (input);
}
int main()
{
	test();
	return 0;
}
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2.game.c

#include "game.h"

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


void Displayboard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	for (int i = 0; i < row; i++)
	{
		for (int j = 0; j < col; j++)
		{
			printf(" %c ", board[i][j]);
			if (j < col - 1)
			{
				printf("|");
			}
		}
		printf("\n");
		if (i < row - 1)
		{
			for (int 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("玩家走:\n");
	while (1)
	{
		printf("请输入你要下的坐标：->");
		scanf("%d %d", &x, &y);
		if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col)
		{
			if (board[x - 1][y - 1] == ' ')
			{
				board[x - 1][y - 1] = '*';
				break;
			}
			else
				printf("该位置已被占据，请重新输入！\n");
		}
		else
		{
			printf("输入错误，请重新输入！\n");
		}
	}
}

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

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

char IsWin(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	//横三行
	for (int 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];
		}
	}
	//竖三列
	for (int j = 0; j < col; j++)
	{
		if (board[0][j] == board[1][j] && board[1][j] == board[2][j] && board[0][j] != ' ')
		{
			return board[0][j];
		}
	}
	//两个斜对角
	if (board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2] && board[0][0] != ' ')
		return board[0][0];
	if (board[2][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[0][2] && board[2][0] != ' ')
		return board[2][0];
	//判断是否平局
	if (1 == IsFull(board, ROW, COL))
	{
		return 'Q';
	}
	return 'C';
}
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3.game.h

#define ROW 3
#define COL 3


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

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);

// ‘*’--玩家赢  ‘#’--电脑赢  ‘Q’--平局 ‘C’--重来
char IsWin(char board[ROW][COL],int row,int col); 
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