C语言实现三子棋（N子棋）

目录

1.游戏规则

2.游戏实现

3.游戏测试

4.代码链接

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1.游戏规则

        三子棋又称井字棋，一般来说是在一个3×3的棋盘中，双方执不同的棋按先后顺序依次落子，率先将棋连成连续3个（同一种棋连成一行或者一列，或者斜对角）的一方获胜，如下图所示，红方为先行方，红方率先将棋连成3子一线。

2.游戏实现

        首先我们将项目分为游戏和测试两个模块，分别创建game.h game.c和test.c三个文件，game文件用于游戏的声明和实现，test模块用于游戏的测试。

        游戏的大致逻辑如下所示：

以上转换为代码：

//游戏测试模块
void test() {
	int input = 0;
	do {
		//打印菜单
		menu();

		//获取用户输入
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);

		//判断用户输入
		switch (input) {
		case 1:
			//进入游戏
			game();
			break;
		case 0:
			printf("退出游戏\n");
			break;
		default:
			printf("非法输入,请重新输入\n");
			break;
		}
	} while (input);
}

//实现一个三子棋的游戏
int main() {
	test();
	return 0;
}

2.1打印菜单

        打印游戏菜单menu()，提示用户输入，1代表开始游戏，0表示推出游戏

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

2.2获取用户输入

        获取用户输入，根据输入判断是否执行游戏模块。

2.3执行游戏程序

        当用户输入1时，进入游戏模块game()。游戏执行后，应该先打印一张空的棋盘，用户输入坐标后，重新打印已经落子后的棋盘，接着电脑下棋，再打印棋盘，依次类推。同时，在一方落子后，需要判断棋面是哪一方赢，或者平局，或者棋还未下完，根据棋面状态决定继续下棋还是结束下棋。游戏的执行逻辑如下：

 2.3.1打印棋盘

        为了能够打印棋盘，首先创建棋盘并进行初始化，为了能够更灵活的复用代码，在game.h头文件中定义两个符号ROW和COL来分别代表棋盘数组的行和列，后续要改变棋盘的大小，只需要改变这两个量的值。

#define ROW 3
#define COL 3

//创建棋盘
char board[ROW][COL] = { 0 };

//初始化棋盘
init_board(board, ROW, COL);

//打印棋盘
print_board(board, ROW, COL);

        为了能在终端上看的出来棋盘，首先将数组初始化为空格，即' ',并在相应的行和列打印横竖边界，打印的形式如下图所示：

        对应的代码：

//初始化棋盘
void init_board(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] = ' ';
		}
	}
}

//打印棋盘
void print_board(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++) {
			printf(" %c ", board[i][j]);
			if (j < col - 1) {
				printf("|");
			}
		}
		printf("\n");
		if (i < row - 1) {
			for (j = 0; j < col; j++) {
				printf("---");
				if (j < col - 1) {
					printf("|");
				}
			}
		}
		printf("\n");
	}

}

        终端打印效果：

2.3.2玩家下棋

        能够顺利打印棋盘后，接下来是玩家进行下棋，首先获取玩家输入的坐标信息，得到输入坐标后需要判断坐标值是否有效，例如是否取值在设定的棋盘坐标大小之内，坐标判定有效后，仍需判定坐标所表示的地方是否已经下过棋，若下过棋，需要提示用户重新输入坐标，若没有，则将对应位置的内容改为玩家所下的棋，这里用字符 * 表示玩家下棋，字符 # 表示电脑下棋， 因为数组的下标从0开始，而玩家默认坐标是从1开始的，所以应该将输入的横纵坐标都减1后，才是需要更改的棋盘坐标。玩家下棋逻辑如下：

        代码： 

void player_turn(char board[ROW][COL], int row, int col) {
	int x = 0;
	int y = 0;
	while (1) {
		printf("玩家下棋:>");
		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("坐标非法\n");
			}
		}
		else {
			printf("坐标非法\n");
		}
	}
}

2.3.3 电脑下棋

        电脑下棋同理，通过获取0~棋盘大小的随机值，例如x=rand()%row,y=rand()%col,若row为3，即x的取值范围为0~2（注意，调用rand()函数我们需要给其指定sand(),即随机值起点，我们可以指定从当前时间开始，即srand((unsigned int)time(NULL)）;同样判断坐标值是否已经不是空格，若不是，修改对应位置值为字符 #。

2.3.4判断输赢

        双方各自下完棋后，需要打印更改后的棋盘，然后判断输赢。这里用字符 * 表示玩家赢，字符 # 表示电脑赢，字符 Q 表示平局，字符 C 表示棋未要玩，继续下棋，根据判断的结果返回相应的字符。

        一方赢的条件为3行或3列或斜对角连成3个相同形状的符号，例如可以先遍历棋盘数组，获取一行中的元素个数，将一行中的元素个数存放在一个arr[]数组中，数组的大小就是棋盘数组一行元素的个数，即棋盘数组的列数，存放入arr[]后再判断其中元素是否相等，若相等，再判断是字符 * 还是字符 #，若不相等，同理再获取每一列与对角元素，并进行比较。

        若以上判断没有结果，再判断棋盘是否已经被下满，即棋盘数组元素已经没有空格字符了，若被下满，则表示平局，返回字符 Q，若没有，则继续下棋。

//判断数组内元素是否相等
int is_equal(char arr[], int sz) {
	char ret = arr[0];
	for (int i = 1; i < sz; i++) {
		if (ret != arr[i]) {
			return 0;
		}
	}
	return 1;
}

//判断输赢
char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col) {
	//获取每一行数据，判断是否相等
	for (int i = 0; i < row; i++) {
		char arr1[COL] = { 0 };
		for (int j = 0; j < col; j++) {
			arr1[j] = board[i][j];
		}
		if (1 == is_equal(arr1, col)) {
			if (arr1[0] == '*') {
				return '*';
			}
			else if (arr1[0] == '#') {
				return '#';
			}
		}
	}
	//获取每一列数据，判断是否相等
	for (int i = 0; i < row; i++) {
		char arr1[ROW] = { 0 };
		for (int j = 0; j < col; j++) {
			arr1[j] = board[j][i];
		}
		if (1 == is_equal(arr1, row)) {
			if (arr1[0] == '*') {
				return '*';
			}
			else if (arr1[0] == '#') {
				return '#';
			}
		}
	}
	//获取斜对角数据，判断是否相等,行和列需相等
	if (row == col) {
		char arr2[ROW] = { 0 };
		for (int i = 0; i < row; i++) {
			for (int j = 0; j < row; j++) {
				if (i == j) {
					arr2[i] = board[i][j];
				}
			}
		}
		if (1 == is_equal(arr2, row)) {
			if (arr2[0] == '*') {
				return '*';
			}
			else if (arr2[0] == '#') {
				return '#';
			}
		}

		char arr3[ROW] = { 0 };
		for (int i = 0; i < row; i++) {
			for (int j = 0; j < row; j++) {
				if (i + j == row - 1) {
					arr3[i] = board[i][j];
				}
			}
		}
		if (1 == is_equal(arr3, row)) {
			if (arr3[0] == '*') {
				return '*';
			}
			else if (arr3[0] == '#') {
				return '#';
			}
		}
	}

	for (int i = 0; i < row; i++) {
		for (int j = 0; j < col; j++) {
			if (board[i][j] == ' ') {
				return 'C';
			}
		}
	}
	return 'Q';
}

最后根据返回的字符，打印相应的结果。 

3.游戏测试

        首先我们测试3×3的棋盘，编译并运行程序：

如果需要改变棋盘的大小，只需要改变符号ROW和COL的大小，例如改为4×4的棋盘：

#define ROW 4
#define COL 4

 4.代码链接

https://gitee.com/hkjz/for-c/tree/master/tic_tac_toe/tic_tac_toe