C语言实现三子棋

通过一段时间的学习，我们已经能够较为熟练地使用分支语句，循环语句，创建函数，创建数组，创建随机数等。之前我们做过一个扫雷游戏，今天让我们再尝试创作一个三子棋游戏吧~

一、三子棋游戏的思路

三子棋的游戏规则很简单，游戏界面是一个3*3的棋盘，玩家双方依次向棋盘中放置棋子，我的棋子用'X'表示，对手的棋子用'O'表示，我们需要让自己的棋连在一起，同时还要阻拦对方的棋子组成连线，当有三个相同的棋子横向相连，纵向相连，或者交叉相连，那么这个棋子的持有者就获胜了。

好了，那么既然我们已经了解了三子棋的游戏思路，那让我们试着分析一下，想要用C语言制作出三子棋的游戏，大体需要分成几个步骤？

1.游戏菜单

创造出一个比较美观的游戏菜单，可以选择开始游戏和退出游戏。

2.三子棋的棋盘

创造出一个3*3的三子棋游戏棋盘。

3.双方下棋

玩家输入坐标 ，向三子棋棋盘中放置棋子。

(玩家落子需要输入坐标，电脑落子需要srand函数创造随机数)

4.判定胜负

通过对当前棋盘中棋子的计算，来判定是输 ，赢 ，或者和棋。

二、三子棋游戏的游戏文件

与之前的扫雷游戏一样，还是需要分成头文件game.h ，源文件game.c ，源文件test.c 三个文件。

他们的作用分别是：

• game.h ：作为头文件，它用来存放创造游戏所需要的各种类型的全局变量 ，并且也用来实现编写代码使所必需的函数说明。
• game.c： 存放各种实现游戏功能所需要的函数。
• test.c：作为编译的主程序，存放主函数，编写实现游戏功能的主要思想。

（这里使用三个文件只是为了方便，并且修改代码和改进代码时会更快捷，但其实不使用三个也是可以的）

三、实现游戏的各种函数

1.创建游戏菜单

就像我们平常打一个游戏一样，我们自己做出的三子棋游戏也是需要有选择菜单的。如果没有选择菜单就无法明确如何游戏。

void GameInte()
{
	printf("**************************\n");
	printf("----- 三 子 棋 游 戏 -----\n");
	printf("**************************\n");
	printf("*******   1.play   *******\n");
	printf("*******   0.quit   *******\n");
	printf("**************************\n");
	printf("是否游玩?请输入>:");
}

我们需要将菜单函数GameInte在源文件game.c中进行创建和定义，然后再在头文件game.h中对函数进行声明。就像这个样子：

2.完成棋盘初始化

因为需要创建一个3*3的棋盘，所以我们可以创建一个char型的二维数组，board[ROW][COL]，（我们把ROW和COL创建成常量，因为是三子棋直接设置成ROW和COL的值都为3就好，如此一来，如果以后像制作五子棋之类的棋盘就会更加简单。像这样：）

我们只需要用 -- 和 | 组成一个3*3的框架，然后再把棋子依次放入里面就可以了。而放入棋子之前需要把棋子的char值设定为' '，这样才算是空，往里下入棋子后随之改变在棋盘中对应坐标的符号就好了。

char BoardCreate(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] = ' ';
		}
	}
}

这样就能将一个二维数组的所有制都初始化为' '啦。

3.打印棋盘

打印棋盘要注意，不能直接把二维数组的所有值都输出就算成功 ，因为二维数组的初始化我们把所有值都定义为' '了 ，所以打印出来是不显示的，我们可以选择用 | 和 -- 等符号进行辅助，来打印出一个美观且成型的棋盘。

void PrintBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	printf(" ----+---+----\n");
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		printf(" | %c | %c | %c | \n", board[i][0], board[i][1], board[i][2]);
		printf(" ----+---+----\n");
	}
}

这样就能打印出一个3*3的棋盘啦，并且能够成功的将所有的元素都放进去。

棋盘样例：

4.玩家下棋

（因为玩家下棋是自动输入，而电脑下棋是随机数输出，所以需要放到两个函数中更加清晰易懂并且容易后期改良）

我们需要定义一个函数，实现玩家能够输入坐标，就能改变棋盘上的格局，比如玩家输入1，1，就能够让棋盘上多一个玩家的棋子。并且我们需要限定输入坐标的位置，不能超过也不能少于这个范围，同时也不能下到已经有棋子的位置。

void PlyaChess(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int a;
	int b;
	while (1)
	{
		printf("请输入下棋的坐标:>");
		scanf("%d %d", &a, &b);
		int m = a - 1;
		int n = b - 1;
		if(a<=0||a>=row+1||b<=0||b>=col+1)
		{
			printf("输入错误,请重新输入:>");
			continue;
		}
		else if(board[m][n]!=' ')
		{
			printf("你是想叠罗汉吗？\n");
			printf("请重新输入:>\n");
			continue;
		}
		board[m][n] = 'X';
		PrintBoard(board, ROW, COL);
		break;
	}
}

像这样设定两个分支条件语句就能分别控制，制止两种的发生。

5.电脑下棋

电脑下棋就需要用到我们之前所提到的srand()函数和rand来创造随机数，还是在主函数输入srand((unsigned int)time(NULL))这串代码来使随机数rand的种子随时间变化而变化，让它成为真正的随机数，然后使用rand()%row和rand()%col来创造出两个随机数，让电脑在棋子上下棋，遇到有棋子的地方就goto到上面重新生成随机数。

void ComputerChess(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	again:
	int m = rand() % row;
	int n = rand() % col;
	Sleep(1000);
	if (board[m][n] == ' ')
	{
		board[m][n] = 'O';
	}
	else 
	{
		goto again;
	}
	PrintBoard(board, ROW, COL);
}

（我们可以利用sleep函数添加一个让电脑思考的时间(只是假思考~)，这样能让游戏更加带有真实性和参与的感觉。注：需要添加#include <windows.h>头文件

这就是成功的制作出让电脑下棋的步骤啦。

6.判断赢输与和棋

我们可以通过计算棋盘上的行，列，以及交叉的区域中，是否有相连的三个相同符号来确定这局三子棋的最终结果。而对于行，列的计算其实还是比较简单的，我们只需要用两个for循环的嵌套，因为两个嵌套来表示board数组的话，正好是一排一排定义的，所以我们可以第一次用for(i=0；i<row；i++)，先在外层循环里定义两个初始值为0的变量分别作为'X'和'O'的计数器，内层嵌套for(j=0；j<col；j++)，然后判定每一行的各个元素是否为'X'或'O'，如果是'X'则对应的计数器+1，如果是'O'也同理，如果判定出有一行中都为'X'或'O'则宣布谁获胜，游戏结束。

(将两个计数器放在外层循环的目的是：每次外层循环，i变化时都会进入第二列/行的输出，此时需要重新从0开始记起)

接下来让我们再思考一下如何判定交叉区域的输赢：因为定义的是3*3的棋盘，所以只有[1][1]到[3][3]坐标和[1][3]到[3][1]这两种情况，我们仍然可以用for循环来解决。

思路有了，敲代码吧~

判断行获胜：

int WinChess(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)//判断行获胜
	{
		int Asum = 0;
		int Bsum = 0;
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			if (board[i][j] == 'X')
			{
				++Asum;
				if (Asum == 3)
					return 1;
			}
			else if(board[i][j] == 'O')
			{
				++Bsum;
				if (Bsum == 3)
					return 2;
			}
		}
	}
	

判断列获胜：

for (i = 0; i < row; i++)//判断列获胜
	{
		int Asum = 0;
		int Bsum = 0;
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			if (board[j][i] == 'X')
			{
				++Asum;
				if (Asum == 3)
					return 1;
			}
			else if (board[j][i] == 'O')
			{
				++Bsum;
				if (Bsum == 3)
					return 2;
			}
		}
	}
	

判断交叉获胜：

int Asum = 0;
	int Bsum = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)//判断交叉获胜
	{
			if ((board[i][i] == 'X') || (board[i][row - 1 - i] == 'X'))
			{
				++Asum;
				if (Asum == 3)
					return 1;
			}
			else if ((board[i][i] == 'O') || (board[i][row - 1 - i] == 'O'))
			{
				++Bsum;
				if (Bsum == 3)
					return 2;
			}
	}

那么接下来我们要来判断和棋的时候是什么情况，因为判断输赢已经使这个函数变得比较复杂了，所以我们再定义一个新的函数Full，用来判断棋盘是否已经满了，如果满了则返回1，没满则返回0。

int Full(char chessBoard[ROW][COL])
{
	for (int row = 0; row < ROW; row++)
	{
		for (int col = 0; col < COL; col++)
		{
			if (chessBoard[row][col] == ' ')
			{
				return 0;
			}
		}
	}
	return 1;
}

我们需要利用Full函数的返回值确定是否为满，并且在判断获胜或者失败之前，如果函数已为满，则先判断是否为和棋，这样能够防止程序因为判断不出获胜或失败则return0导致程序继续进行(而此时电脑已经没有地方可以下棋了，会导致游戏终止)

好啦~这次我们已经把所有的准备工作都完成啦，让我们来看一下主函数main是什么样子的吧~

#include"game.h"
int game()
{
	//棋盘初始化
	BoardCreate(board, ROW, COL);

	//打印棋盘
	PrintBoard(board, ROW, COL);

	while (1)
	{
		//玩家下棋
		PlyaChess(board, ROW, COL);
		if (Full(board) == 1)
		{
			if ((WinChess(board, ROW, COL)) == 1)
			{
				printf("恭喜玩家获胜!!!");
				break;
			}
			if ((WinChess(board, ROW, COL)) == 0)
			{
				printf("你和人机势均力敌,你是人机嘛");
				break;
			}
		}
		//电脑下棋
		ComputerChess(board, ROW, COL);
		if ((WinChess(board, ROW, COL)) == 1)
		{
			printf("恭喜玩家获胜!!!");
			break;
		}
		if ((WinChess(board, ROW, COL)) == 2)
		{
			printf("你被人机打败了!");
			break;
		}
	}
}
int main()
{
	srand((unsigned int)time(NULL));
	int a;
	do
	{
		//创造菜单
		GameInte();
		scanf("%d", &a);
		if (a == 1)
		{
			game();
			break;
		}
		else if (a == 0)
		{
			printf("退出游戏");
			break;
		}
		else 
		{
			printf("输入错误,请重新输入:\n");
		}
	} while (a);
}

注意，此时我们在主函数中在判断胜利或失败之前加入的，判断是否为和棋的代码中，又加入了判断玩家是否胜利，因为可能玩家最后下的这一枚棋正好导致了棋子填满并且玩家获胜。加入这段判断就不会导致明明在最后一刻棋子满的时候胜利了，却被说是和棋了。

好了，这次已经解决了所有的函数了，让我们运行一下代码看看也没有什么问题~

行相连胜利：

列相连胜利：

交叉相连胜利：

和棋：

落子最后一枚获胜：

嘿嘿，游戏运行完整无误呢，给大家分享一下完整代码吧~

四、游戏完整代码

1.game.h

#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include <time.h>
#include <windows.h>
#define ROW 3
#define COL 3
char board[ROW][COL];

//创造菜单
void GameInte();

//棋盘初始化
void BoardCreate(char board[ROW][COL], int row, int col);

//打印棋盘
void PrintBoard(char board[ROW][COL], int row, int col);
 
//玩家下棋
void PlyaChess(char board[ROW][COL], int row, int col);

//电脑下棋
void ComputerChess(char board[ROW][COL],int row, int col);

//判断棋盘是否已满
int Full(char chessBoard[ROW][COL]);

//判断赢输与和棋
int WinChess(char board[ROW][COL], int row, int col);

2.game.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "game.h"

void GameInte()
{
	printf("**************************\n");
	printf("----- 三 子 棋 游 戏 -----\n");
	printf("**************************\n");
	printf("*******   1.play   *******\n");
	printf("*******   0.quit   *******\n");
	printf("**************************\n");
	printf("是否游玩?请输入>:");
}

char BoardCreate(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] = ' ';
		}
	}
}

void PrintBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	printf(" ----+---+----\n");
	for (i = 0; i < row; i++)
	{
		printf(" | %c | %c | %c | \n", board[i][0], board[i][1], board[i][2]);
		printf(" ----+---+----\n");
	}
}

void PlyaChess(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int a;
	int b;
	while (1)
	{
		printf("请输入下棋的坐标:>");
		scanf("%d %d", &a, &b);
		int m = a - 1;
		int n = b - 1;
		if(a<=0||a>=row+1||b<=0||b>=col+1)
		{
			printf("输入错误,请重新输入:>");
			continue;
		}
		else if(board[m][n]!=' ')
		{
			printf("你是想叠罗汉吗？\n");
			printf("请重新输入:>\n");
			continue;
		}
		board[m][n] = 'X';
		PrintBoard(board, ROW, COL);
		break;
	}
}

int Full(char chessBoard[ROW][COL])
{
	for (int row = 0; row < ROW; row++)
	{
		for (int col = 0; col < COL; col++)
		{
			if (chessBoard[row][col] == ' ')
			{
				return 0;
			}
		}
	}
	return 1;
}


void ComputerChess(char board[ROW][COL], int row,int col)
{
	again:
	int m = rand() % row;
	int n = rand() % col;
	int i = 0;
	int j = 0;
	int sum = 0;
	Sleep(500);
	if (board[m][n] == ' ')
	{
		board[m][n] = 'O';
	}
	else 
	{
		goto again;
	}
	PrintBoard(board, ROW, COL);
}

int WinChess(char board[ROW][COL], int row, int col)
{
	int i = 0;
	int j = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)//判断行获胜
	{
		int Asum = 0;
		int Bsum = 0;
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			if (board[i][j] == 'X')
			{
				++Asum;
				if (Asum == 3)
					return 1;
			}
			else if(board[i][j] == 'O')
			{
				++Bsum;
				if (Bsum == 3)
					return 2;
			}
		}
	}
	for (i = 0; i < row; i++)//判断列获胜
	{
		int Asum = 0;
		int Bsum = 0;
		for (j = 0; j < col; j++)
		{
			if (board[j][i] == 'X')
			{
				++Asum;
				if (Asum == 3)
					return 1;
			}
			else if (board[j][i] == 'O')
			{
				++Bsum;
				if (Bsum == 3)
					return 2;
			}
		}
	}
	int Asum = 0;
	int Bsum = 0;
	for (i = 0; i < row; i++)//判断交叉获胜
	{
			if ((board[i][i] == 'X') || (board[i][row - 1 - i] == 'X'))
			{
				++Asum;
				if (Asum == 3)
					return 1;
			}
			else if ((board[i][i] == 'O') || (board[i][row - 1 - i] == 'O'))
			{
				++Bsum;
				if (Bsum == 3)
					return 2;
			}
	}
	return 0;
}

3.test.c

#include"game.h"
int game()
{
	//棋盘初始化
	BoardCreate(board, ROW, COL);

	//打印棋盘
	PrintBoard(board, ROW, COL);

	while (1)
	{
		//玩家下棋
		PlyaChess(board, ROW, COL);
		if (Full(board) == 1)
		{
			if ((WinChess(board, ROW, COL)) == 1)
			{
				printf("恭喜玩家获胜!!!");
				break;
			}
			if ((WinChess(board, ROW, COL)) == 0)
			{
				printf("你和人机势均力敌,你是人机嘛");
				break;
			}
		}
		//电脑下棋
		ComputerChess(board, ROW, COL);
		if ((WinChess(board, ROW, COL)) == 1)
		{
			printf("恭喜玩家获胜!!!");
			break;
		}
		if ((WinChess(board, ROW, COL)) == 2)
		{
			printf("你被人机打败了!");
			break;
		}
	}
}
int main()
{
	srand((unsigned int)time(NULL));
	int a;
	do
	{
		//创造菜单
		GameInte();
		scanf("%d", &a);
		if (a == 1)
		{
			game();
			break;
		}
		else if (a == 0)
		{
			printf("退出游戏");
			break;
		}
		else 
		{
			printf("输入错误,请重新输入:\n");
		}
	} while (a);
}