一、需求分析
目標:實現一個簡單的人機對戰三子棋,支持以下功能:
- 初始化空棋盤,清晰展示落子狀態。
- 玩家通過坐標落子(
X
?代表玩家),電腦隨機落子(O
?代表電腦)。 - 實時判斷勝負:某方三子連成一線(行 / 列 / 對角線)則獲勝;棋盤填滿則平局。
二、設計思路
1. 模塊拆分(高內聚低耦合)
- 數據層:用二維數組?
char board[ROW][COL]
?存儲棋盤狀態。 - 邏輯層:封裝獨立函數,如初始化棋盤、打印棋盤、落子、勝負判斷。
- 交互層:通過菜單讓用戶選擇 “開始游戲” 或 “退出”,控制游戲流程。
三、代碼結構解析
1. 多文件組織(工程化思路)
Noughts and crosses.h
:聲明函數、定義常量(如?ROW=3
),解耦接口與實現。Noughts and crosses.c
:實現具體邏輯(初始化、打印、落子等),隱藏細節。test.c
:負責游戲流程控制(菜單、主循環),專注交互。
2. 關鍵函數拆解
1.頭文件:
#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include<windows.h>//棋盤尺寸
#define ROW 3
#define COL 3//初始化
void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);
//打印棋盤
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);
//玩家下棋
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);
//電腦下棋
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);
//判斷輸贏
char CheckWin(char board[ROW][COL], int row, int col);
//設置控制臺文本顏色
void SetColor(int color);
2.關鍵函數分析(每個函數的定義寫在Noughts and crosses.c):
- ? ? ? ??
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] = ' ';}}//隨機種字(用于電腦下棋隨機化)srand((unsigned int)time(NULL)); }
初始化,通過二維數組來實現棋盤,將9個格子初始化為空。? srand((unsigned? ? ? int)time(NULL));這段代碼:是指time(NULL)以獲取當前系統時間(從 1970 年 1 月 1 日到現在的秒數,也叫 “時間戳” )。將其類型轉換為unsigned??int 來適配srand 這樣就會生成隨機數的 “起點,生成真隨機值。如果是一個常數,那么會生成固定的序列。
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col) {system("cls");//清空printf("=== 三子棋游戲 ===\n");for (int i = 0;i < row;i++){for (int j = 0;j < col;j++){if (board[i][j] == 'X'){SetColor(12);//紅色}else if (board[i][j] == 'O'){SetColor(9);//藍色}else{SetColor(7);//白色默認色}printf(" %c ", board[i][j]);if (j < col - 1){SetColor(7);printf("|");}}printf("\n");if (i < row - 1){SetColor(7);for (int j = 0; j < col; j++){printf("---");if (j < col - 1){printf("|");}}printf("\n");}} }
打印棋盤,棋盤里會有X ,O ,“? ” ,---,|,等元素。通過循環遍歷用判斷語句來給這其中的元素附加顏色,然后再打印二維數組的元數 ,再通過判斷語句的條件,讓 | 這個放在其該在的位置(這里的是落子后面的 | )再“\n"換行?。這就第一行完事了接著我們要想第二行,在第一個循環里加上行的判斷條件,先給它附上顏色 ,再加嵌套循環,來給--- 加上 ,再加上 | 。再換行。
//玩家下棋 void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col) {int x, y;printf("玩家下棋(輸入坐標,如:1 1)");while (1){scanf_s("%d %d", &x, &y);if (x >= 0 && x < row && y >= 0 && y < col){if (board[x][y] == ' '){board[x][y] = 'X';break;}else{printf("該位置已占有,請重新輸入");}}else{printf("坐標無效,請重新輸入(l~%d, l~%d):",row,col);}}}
玩家下棋,我這里是通過坐標落子,要定義兩個變量下x,y。因為我要將每次下完棋更新再同一棋盤,而不是每下完其再在小黑屏里加一個棋盤,所以我加了個while循環。首先我們要判斷x,y的定義域。接著還在注意落子的地方是不是空的。還有下棋時,你填的坐標是否正確。不正確如何處理。這些可以用判斷語句來實現。
// 策略AI:優先封堵玩家即將獲勝的位置,否則隨機落子 void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col) {printf("電腦思考中...\n");// 1. 先檢查電腦自己能否獲勝,有機會則直接落子for (int i = 0; i < row; i++){for (int j = 0; j < col; j++){if (board[i][j] == ' ') {// 嘗試在此處落子board[i][j] = 'O';// 檢查是否能贏if (CheckWin(board, row, col) == 'O') {return; // 能贏則直接落子}// 不能贏則撤銷嘗試board[i][j] = ' ';}}}// 2. 再檢查玩家是否即將獲勝,若有則封堵for (int i = 0; i < row; i++){for (int j = 0; j < col; j++){if (board[i][j] == ' '){// 模擬玩家在此處落子board[i][j] = 'X';// 檢查玩家是否能贏if (CheckWin(board, row, col) == 'X') {// 封堵這個位置board[i][j] = 'O';return;}// 玩家不能贏則撤銷嘗試board[i][j] = ' ';}}}// 3. 若沒有需要封堵的位置,隨機落子while (1) {int x = rand() % row;int y = rand() % col;if (board[x][y] == ' ') {board[x][y] = 'O';break;}} }
為了讓游戲不是那么簡單。我加了電腦3種下棋方式:1.判斷電腦下棋是否能贏,就下。2.判斷玩家下棋能贏就阻斷。3.最后是沒有前幾種情況就隨機下。這里要用到CheckWin函數。其實這里的邏輯就是:預測。你們可以分析代碼就知道了。這樣也能找到些許樂趣。
// 判斷勝負 // 返回值: // 'X' -> 玩家勝 // 'O' -> 電腦勝 // 'Q' -> 平局 // 'C' -> 繼續 char CheckWin(char board[ROW][COL], int row, int col) {// 1. 檢查行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];}}// 2. 檢查列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];}}// 3. 檢查對角線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];}// 4. 檢查是否平局(無空格)int full = 1;for (int i = 0; i < row; i++){for (int j = 0; j < col; j++) {if (board[i][j] == ' '){full = 0;break;}}if (!full) break;}if (full) {return 'Q';}// 5. 繼續游戲return 'C'; }
檢查輸贏:我們首先要給輸贏 ,平or 繼續游戲用一些符號表示作為返回值。'X' -> 玩家勝? 'O' -> 電腦勝? 'Q' -> 平局? ?'C' -> 繼續。X 與 O是玩家和電腦的子的形式,可以通過行,列,對角線的檢查 方便返回二維數組里的元素。平局:我們要定義一個變量full來查看棋盤是否滿了。最后只剩:C 繼續游戲了。
void SetColor(int color) {HANDLE hConsole = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);SetConsoleTextAttribute(hConsole, color); }
這是我們要改顏色用的函數。
3.菜單
- 代碼:
char board[ROW][COL];char result = 'C';int player_wins = 0;int computer_wins = 0;int ties = 0;char play_again = 'Y';while (play_again == 'Y' || play_again == 'y') {// 初始化棋盤InitBoard(board, ROW, COL);printf("=== 三子棋游戲 ===\n");printf("總戰績:玩家 %d 勝 | 電腦 %d 勝 | 平局 %d 次\n",player_wins, computer_wins, ties);DisplayBoard(board, ROW, COL);// 游戲循環while (1) {// 玩家回合PlayerMove(board, ROW, COL);DisplayBoard(board, ROW, COL);// 判斷結果result = CheckWin(board, ROW, COL);if (result == 'X') {printf("=== 玩家獲勝! ===\n");player_wins++;break;}else if (result == 'Q') {printf("=== 平局! ===\n");ties++;break;}// 電腦回合ComputerMove(board, ROW, COL);DisplayBoard(board, ROW, COL);// 判斷結果result = CheckWin(board, ROW, COL);if (result == 'O') {printf("=== 電腦獲勝! ===\n");computer_wins++;break;}else if (result == 'Q') {printf("=== 平局! ===\n");ties++;break;}}// 詢問是否再來一局printf("是否再來一局?(Y/N): ");scanf_s(" %c", &play_again);while (play_again != 'Y' && play_again != 'y' &&play_again != 'N' && play_again != 'n') {printf("輸入無效,請輸入 Y 或 N: ");scanf_s(" %c", &play_again);}}// 顯示最終戰績printf("\n=== 游戲結束 ===\n");printf("最終戰績:玩家 %d 勝 | 電腦 %d 勝 | 平局 %d 次\n",player_wins, computer_wins, ties);if (player_wins > computer_wins) {printf("玩家勝率更高!\n");}else if (player_wins < computer_wins){printf("電腦勝率更高!\n");}else {printf("雙方勢均力敵!\n");}return 0;
2.分析:這里我們要有? 游戲繼續還是結束? 記錄比賽比分? ?勝率的分析等的功能 。因此我們要定義 6個變量 。第一個while決定著游戲的繼續還是結束,如果繼續就初始化以及打印棋盤。第二個while來按照先玩家再電腦的順序落子,里面要有打印棋盤刷新棋盤。還有判斷落子后的效果。第三個while則是與第一個while呼應判斷玩家是否玩還是不玩,以及玩家輸入錯誤信息的處理方式。最后結束游戲打印結果勝率的分析。