一、需求分析
目标:实现一个简单的人机对战三子棋,支持以下功能:
- 初始化空棋盘,清晰展示落子状态。
- 玩家通过坐标落子(
X
代表玩家),电脑随机落子(O
代表电脑)。 - 实时判断胜负:某方三子连成一线(行 / 列 / 对角线)则获胜;棋盘填满则平局。
二、设计思路
1. 模块拆分(高内聚低耦合)
- 数据层:用二维数组
char board[ROW][COL]
存储棋盘状态。 - 逻辑层:封装独立函数,如初始化棋盘、打印棋盘、落子、胜负判断。
- 交互层:通过菜单让用户选择 “开始游戏” 或 “退出”,控制游戏流程。
三、代码结构解析
1. 多文件组织(工程化思路)
Noughts and crosses.h
:声明函数、定义常量(如ROW=3
),解耦接口与实现。Noughts and crosses.c
:实现具体逻辑(初始化、打印、落子等),隐藏细节。test.c
:负责游戏流程控制(菜单、主循环),专注交互。
2. 关键函数拆解
1.头文件:
#pragma once
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include<windows.h>//棋盘尺寸
#define ROW 3
#define COL 3//初始化
void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);
//打印棋盘
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);
//玩家下棋
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);
//电脑下棋
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col);
//判断输赢
char CheckWin(char board[ROW][COL], int row, int col);
//设置控制台文本颜色
void SetColor(int color);
2.关键函数分析(每个函数的定义写在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] = ' ';}}//随机种字(用于电脑下棋随机化)srand((unsigned int)time(NULL)); }
初始化,通过二维数组来实现棋盘,将9个格子初始化为空。 srand((unsigned int)time(NULL));这段代码:是指time(NULL)以获取当前系统时间(从 1970 年 1 月 1 日到现在的秒数,也叫 “时间戳” )。将其类型转换为unsigned int 来适配srand 这样就会生成随机数的 “起点,生成真随机值。如果是一个常数,那么会生成固定的序列。
void DisplayBoard(char board[ROW][COL], int row, int col) {system("cls");//清空printf("=== 三子棋游戏 ===\n");for (int i = 0;i < row;i++){for (int j = 0;j < col;j++){if (board[i][j] == 'X'){SetColor(12);//红色}else if (board[i][j] == 'O'){SetColor(9);//蓝色}else{SetColor(7);//白色默认色}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");}} }
打印棋盘,棋盘里会有X ,O ,“ ” ,---,|,等元素。通过循环遍历用判断语句来给这其中的元素附加颜色,然后再打印二维数组的元数 ,再通过判断语句的条件,让 | 这个放在其该在的位置(这里的是落子后面的 | )再“\n"换行 。这就第一行完事了接着我们要想第二行,在第一个循环里加上行的判断条件,先给它附上颜色 ,再加嵌套循环,来给--- 加上 ,再加上 | 。再换行。
//玩家下棋 void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col) {int x, y;printf("玩家下棋(输入坐标,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("该位置已占有,请重新输入");}}else{printf("坐标无效,请重新输入(l~%d, l~%d):",row,col);}}}
玩家下棋,我这里是通过坐标落子,要定义两个变量下x,y。因为我要将每次下完棋更新再同一棋盘,而不是每下完其再在小黑屏里加一个棋盘,所以我加了个while循环。首先我们要判断x,y的定义域。接着还在注意落子的地方是不是空的。还有下棋时,你填的坐标是否正确。不正确如何处理。这些可以用判断语句来实现。
// 策略AI:优先封堵玩家即将获胜的位置,否则随机落子 void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col) {printf("电脑思考中...\n");// 1. 先检查电脑自己能否获胜,有机会则直接落子for (int i = 0; i < row; i++){for (int j = 0; j < col; j++){if (board[i][j] == ' ') {// 尝试在此处落子board[i][j] = 'O';// 检查是否能赢if (CheckWin(board, row, col) == 'O') {return; // 能赢则直接落子}// 不能赢则撤销尝试board[i][j] = ' ';}}}// 2. 再检查玩家是否即将获胜,若有则封堵for (int i = 0; i < row; i++){for (int j = 0; j < col; j++){if (board[i][j] == ' '){// 模拟玩家在此处落子board[i][j] = 'X';// 检查玩家是否能赢if (CheckWin(board, row, col) == 'X') {// 封堵这个位置board[i][j] = 'O';return;}// 玩家不能赢则撤销尝试board[i][j] = ' ';}}}// 3. 若没有需要封堵的位置,随机落子while (1) {int x = rand() % row;int y = rand() % col;if (board[x][y] == ' ') {board[x][y] = 'O';break;}} }
为了让游戏不是那么简单。我加了电脑3种下棋方式:1.判断电脑下棋是否能赢,就下。2.判断玩家下棋能赢就阻断。3.最后是没有前几种情况就随机下。这里要用到CheckWin函数。其实这里的逻辑就是:预测。你们可以分析代码就知道了。这样也能找到些许乐趣。
// 判断胜负 // 返回值: // 'X' -> 玩家胜 // 'O' -> 电脑胜 // 'Q' -> 平局 // 'C' -> 继续 char CheckWin(char board[ROW][COL], int row, int col) {// 1. 检查行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. 检查列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. 检查对角线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];}// 4. 检查是否平局(无空格)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. 继续游戏return 'C'; }
检查输赢:我们首先要給输赢 ,平or 继续游戏用一些符号表示作为返回值。'X' -> 玩家胜 'O' -> 电脑胜 'Q' -> 平局 'C' -> 继续。X 与 O是玩家和电脑的子的形式,可以通过行,列,对角线的检查 方便返回二维数组里的元素。平局:我们要定义一个变量full来查看棋盘是否满了。最后只剩:C 继续游戏了。
void SetColor(int color) {HANDLE hConsole = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);SetConsoleTextAttribute(hConsole, color); }
这是我们要改颜色用的函数。
3.菜单
- 代码:
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') {// 初始化棋盘InitBoard(board, ROW, COL);printf("=== 三子棋游戏 ===\n");printf("总战绩:玩家 %d 胜 | 电脑 %d 胜 | 平局 %d 次\n",player_wins, computer_wins, ties);DisplayBoard(board, ROW, COL);// 游戏循环while (1) {// 玩家回合PlayerMove(board, ROW, COL);DisplayBoard(board, ROW, COL);// 判断结果result = CheckWin(board, ROW, COL);if (result == 'X') {printf("=== 玩家获胜! ===\n");player_wins++;break;}else if (result == 'Q') {printf("=== 平局! ===\n");ties++;break;}// 电脑回合ComputerMove(board, ROW, COL);DisplayBoard(board, ROW, COL);// 判断结果result = CheckWin(board, ROW, COL);if (result == 'O') {printf("=== 电脑获胜! ===\n");computer_wins++;break;}else if (result == 'Q') {printf("=== 平局! ===\n");ties++;break;}}// 询问是否再来一局printf("是否再来一局?(Y/N): ");scanf_s(" %c", &play_again);while (play_again != 'Y' && play_again != 'y' &&play_again != 'N' && play_again != 'n') {printf("输入无效,请输入 Y 或 N: ");scanf_s(" %c", &play_again);}}// 显示最终战绩printf("\n=== 游戏结束 ===\n");printf("最终战绩:玩家 %d 胜 | 电脑 %d 胜 | 平局 %d 次\n",player_wins, computer_wins, ties);if (player_wins > computer_wins) {printf("玩家胜率更高!\n");}else if (player_wins < computer_wins){printf("电脑胜率更高!\n");}else {printf("双方势均力敌!\n");}return 0;
2.分析:这里我们要有 游戏继续还是结束 记录比赛比分 胜率的分析等的功能 。因此我们要定义 6个变量 。第一个while决定着游戏的继续还是结束,如果继续就初始化以及打印棋盘。第二个while来按照先玩家再电脑的顺序落子,里面要有打印棋盘刷新棋盘。还有判断落子后的效果。第三个while则是与第一个while呼应判断玩家是否玩还是不玩,以及玩家输入错误信息的处理方式。最后结束游戏打印结果胜率的分析。