三子棋（C 语言）

一、游戏设计的整体思路

（1）提供一个菜单让玩家选择人机对战、玩家对战或者退出游戏，且一局结束以后还可以继续选择直到退出。
（2）使用一个 3*3 二维数组来表示一个棋盘，存放双方的落子情况并进行显示。且显示时使用一些符号进行分隔让棋盘更加合理。
（3）初始棋盘应为空，然后提示先手方下棋，要对先手方落子位置进行判断（是否合法，是否该位置已经落子），最后先手方下棋完毕后应检查棋局状态（获胜、平局或继续）；同理后手方下棋。
（4）若平局或者任意一方获胜则结束对局，显示结果。

本次代码使用多文件形式，一共有三个文件，一个头文件包含各种声明，一个 .c 文件进行测试，一个 .c 文件实现函数功能。

二、各个步骤的代码实现

1. 菜单及循环选择的实现

（1）主函数代码的实现

// 头文件
#include <stdio.h>
#include "Tic_tac_toe.h"int main()
{// 所需变量int select = 0;// 选择do{// 菜单menu();// 选择scanf("%d", &select);// 判断switch (select){case 1 :  // 人机对战PVE();break;case 2 :PVP();  // 玩家对战break;case 0 :printf("游戏结束！\n");break;}} while (select);return 0;
}

（2）头文件中的声明

// 菜单
void menu();

（3）函数实现

// 菜单
void menu()
{printf("**************************************\n");printf("**********      1. PVE      **********\n");printf("**********      2. PVP      **********\n");printf("**********      0. exit     **********\n");printf("**************************************\n");
}

（4）运行效果如下

2. 棋盘的初始化和显示

棋盘的初始化和显示分别设计为两个函数 —— InitBoard()、PrintBoard()。首先，需要在主函数创建棋盘，且大小使用符号常量，方便替换。然后把棋盘的信息传入人机对战和玩家对战函数中，并在头文件和实现文件中进行相应的声明和定义。

（1）主函数创建棋盘

int main()
{// 所需变量int select = 0;char board[ROW][COL] = { 0 };  // 创建棋盘//...
}

（2）头文件进行相应声明

// 初始化棋盘
void InitBoard(char board[][COL], int row, int col);// 打印棋盘
void PrintBoard(char board[][COL], int row, int col);// 人机对战模式
void PVE(char board[][COL], int row, int col);// 玩家对战模式
void PVP(char board[][COL], int row, int col);

（3）实现文件进行定义

// 初始化棋盘
void InitBoard(char board[][COL], int row, int col)
{int i;for (i = 0; i < row; ++i){int j;for (j = 0; j < col; ++j)board[i][j] = ' ';}
}// 打印棋盘
void PrintBoard(char board[][COL], int row, int col)
{// 打印棋盘时，需要适当添加符号分隔int i;for (i = 0; i < row; ++i){int j;for (j = 0; j < col; ++j)printf(" ---");// 下一行printf("\n");for (j = 0; j < col; ++j)printf("| %c ", board[i][j]);// 补齐改行分隔printf("|");// 下一行printf("\n");}// 补齐最后一行分隔for (i = 0; i < col; ++i)printf(" ---");printf("\n");
}// 人机对战模式
void PVE(char board[][COL], int row, int col)
{printf("\n人机对战：\n");// 初始化棋盘InitBoard(board, row, col);// 显示棋盘PrintBoard(board, row, col);
}// 玩家对战模式
void PVP(char board[][COL], int row, int col)
{printf("\n玩家对战：\n");// 初始化棋盘InitBoard(board, row, col);// 显示棋盘PrintBoard(board, row, col);
}

运行效果如下：

3. 轮流下棋及结果判断实现

这里假设人机对战时，玩家使用符号 ‘#’，机器人使用符号 ‘*’；玩家对战时，一号玩家使用符号 ‘#’，二号玩家使用符号 ‘*’。玩家下棋和机器人下棋分别使用两个函数 —— PMove() 和 EMove()。PMove() 函数需要使用一个额外的变量判断是 1 号玩家下棋，还是 2 号玩家下棋。

判断结果函数 is_win() 需要判断每行是否相同、每列是否相同，倘若其中有一个实现，则有一方获胜，倘若没有则需要使用函数 is_full() 判断棋盘是否已满，若满则平局，否则继续。is_full() 函数也可以直接实现在 is_win() 函数内部。

（1）头文件函数声明

// 玩家下棋
void PMove(char board[][COL], int row, int col, int who);// 机器人下棋
void EMove(char board[][COL], int row, int col);// 判断是否获胜
void is_win(char board[][COL], int row, int col);

（2）实现文件函数定义

// 玩家下棋
void PMove(char board[][COL], int row, int col, char who)
{// 所需变量int x, y;do{// 输入坐标printf("玩家下棋（输入坐标中间用空格隔开）：\n");scanf("%d %d", &x, &y);// 判断合法性if ((x < 0 || x > row || y < 0 || y > col) || board[x - 1][y - 1] != ' '){printf("坐标非法，请重新输入！\n");}else{board[x - 1][y - 1] = who;break;}} while (1);
}// 机器人下棋
void EMove(char board[][COL], int row, int col)
{// 机器人是随机下棋的，这里就要获取随机数了// 需要包含头文件 stdlib.h 和 time.h // 设置随机数种子srand((unsigned)time(0));printf("电脑下棋：\n");while (1){int x = rand() % row;  // 0 - row - 1int y = rand() % col;  // 0 - col - 1if (board[x][y] == ' '){board[x][y] = '*';break;}}
}// 判断是否获胜
char is_win(char board[][COL], int row, int col)
{// 判断每行int r = 1;int i;for (i = 0; i < row; ++i){// 重置判断符号r = 1;// 若首字符为空则下一行if (board[i][0] == ' ')continue;// 判断改行int j;for (j = 1; j < col; ++j){r *= (board[i][j - 1] == board[i][j]);// 判断if (!r)break;}if (r)return board[i][0];}// 判断每列int c = 1;int j;for (j = 0; j < col; ++j){// 重置判断符号c = 1;// 首字符为空则下一列if (board[0][j] == ' ')continue;// 判断该列int i;for (i = 1; i < row; ++i){c *= (board[i - 1][j] == board[i][j]);// 判断if (!c)break;}if (c)return board[0][j];}// 判断对角线int d = 1;if (board[0][0] != ' '){for (i = 1; i < row; ++i){d *= (board[i - 1][i - 1] == board[i][i]);// 判断if (!d)break;}if (d)return board[0][0];}if (board[0][col] != ' '){d = 1;for (i = 1; i < row; ++i){d *= (board[i - 1][col - i + 1] == board[i][col - i]);// 判断if (!d)break;}if (d)return board[0][col];}// 判断棋盘是否已满int full = 1;for (i = 0; i < row; ++i){for (j = 0; j < col; ++j){if (board[i][j] == ' '){// 未满return 'C';}}}// 已满return 'D';}

上述代码中 is_win() 函数中所使用的是通用判断方法，即使改变了符号常量 ROW 和 COL 的值也可以是判断。（如果实在理解不了，可以只当 3*3 的特殊情况来实现判断，当然，也可能是我的代码写的不好）。

（3）程序运行结果：
这里值展示人机对战的三种结果：

玩家获胜：

电脑获胜：

平均：

4. 结果判断实现

该代码直接放在了函数 PMove() 和函数 EMove() 中，也可以单独写一个函数。

（1）实现文件函数定义

// 人机对战模式
void PVE(char board[][COL], int row, int col)
{printf("\n人机对战：\n");// 初始化棋盘InitBoard(board, row, col);// 显示棋盘PrintBoard(board, row, col);// 开始下棋int ret = 0;do{// 玩家下棋PMove(board, row, col, '#');// 显示棋盘PrintBoard(board, row, col);// 判断ret = is_win(board, row, col);if (ret != 'C')break;// 机器人下棋EMove(board, row, col);// 显示棋盘PrintBoard(board, row, col);// 判断ret = is_win(board, row, col);if (ret != 'C')break;} while (1);// 判断最终结果if (ret == '#')printf("玩家获胜！\n");else if (ret == '*')printf("电脑获胜！\n");elseprintf("平局！\n");
}// 玩家对战模式
void PVP(char board[][COL], int row, int col)
{printf("\n玩家对战：\n");// 初始化棋盘InitBoard(board, row, col);// 显示棋盘PrintBoard(board, row, col);// 开始下棋int ret = 0;do{// 玩家 1 号下棋PMove(board, row, col, '#');// 显示棋盘PrintBoard(board, col, row);// 判断ret = is_win(board, row, col);if (ret != 'C')break;// 玩家 2 号下棋PMove(board, row, col, '*');// 显示棋盘PrintBoard(board, col, row);// 判断ret = is_win(board, row, col);if (ret != 'C')break;} while (1);// 判断最终结果if (ret == '#')printf("玩家 1 号获胜！\n");else if (ret == '*')printf("玩家 2 号获胜！\n");elseprintf("平局！\n");
}

（2）演示结果
在上一次演示结果中已经体现。

三、所有代码

分三个文件，分别是头文件 Tic_tac_toe.h，测试文件 test.c，和函数实现文件 Tic_tac_toe.c。

（1）Tic_tac_toe.h

// 常量声明
#define ROW 3
#define COL 3// 函数声明// 菜单
void menu();// 初始化棋盘
void InitBoard(char board[][COL], int row, int col);// 打印棋盘
void PrintBoard(char board[][COL], int row, int col);// 玩家下棋
void PMove(char board[][COL], int row, int col, char who);// 机器人下棋
void EMove(char board[][COL], int row, int col);// 判断是否获胜
char is_win(char board[][COL], int row, int col);// 人机对战模式
void PVE(char board[][COL], int row, int col);// 玩家对战模式
void PVP(char board[][COL], int row, int col);

（2）test.c

// 头文件
#include <stdio.h>
#include "Tic_tac_toe.h"int main()
{// 所需变量int select = 0;char board[ROW][COL] = { 0 };// 选择do{// 菜单menu();// 选择scanf("%d", &select);// 判断switch (select){case 1 :  // 人机对战PVE(board, ROW, COL);break;case 2 :PVP(board, ROW, COL);  // 玩家对战break;case 0 :printf("游戏结束！\n");break;default :printf("选择错误请重新选择!\n");break;}} while (select);return 0;
}

（3）Tic_tac_toe.c

// 头文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include "Tic_tac_toe.h"// 函数定义// 菜单
void menu()
{printf("**************************************\n");printf("**********      1. PVE      **********\n");printf("**********      2. PVP      **********\n");printf("**********      0. exit     **********\n");printf("**************************************\n");
}// 初始化棋盘
void InitBoard(char board[][COL], int row, int col)
{int i;for (i = 0; i < row; ++i){int j;for (j = 0; j < col; ++j)board[i][j] = ' ';}
}// 打印棋盘
void PrintBoard(char board[][COL], int row, int col)
{// 打印棋盘时，需要适当添加符号分隔int i;for (i = 0; i < row; ++i){int j;for (j = 0; j < col; ++j)printf(" ---");// 下一行printf("\n");for (j = 0; j < col; ++j)printf("| %c ", board[i][j]);// 补齐改行分隔printf("|");// 下一行printf("\n");}// 补齐最后一行分隔for (i = 0; i < col; ++i)printf(" ---");printf("\n");
}// 玩家下棋
void PMove(char board[][COL], int row, int col, char who)
{// 所需变量int x, y;do{// 输入坐标printf("玩家下棋（输入坐标中间用空格隔开）：\n");scanf("%d %d", &x, &y);// 判断合法性if ((x < 0 || x > row || y < 0 || y > col) || board[x - 1][y - 1] != ' '){printf("坐标非法，请重新输入！\n");}else{board[x - 1][y - 1] = who;break;}} while (1);
}// 机器人下棋
void EMove(char board[][COL], int row, int col)
{// 机器人是随机下棋的，这里就要获取随机数了// 需要包含头文件 stdlib.h 和 time.h // 设置随机数种子srand((unsigned)time(0));printf("电脑下棋：\n");while (1){int x = rand() % row;  // 0 - row - 1int y = rand() % col;  // 0 - col - 1if (board[x][y] == ' '){board[x][y] = '*';break;}}
}// 判断是否获胜
char is_win(char board[][COL], int row, int col)
{// 判断每行int r = 1;int i;for (i = 0; i < row; ++i){// 重置判断符号r = 1;// 若首字符为空则下一行if (board[i][0] == ' ')continue;// 判断改行int j;for (j = 1; j < col; ++j){r *= (board[i][j - 1] == board[i][j]);// 判断if (!r)break;}if (r)return board[i][0];}// 判断每列int c = 1;int j;for (j = 0; j < col; ++j){// 重置判断符号c = 1;// 首字符为空则下一列if (board[0][j] == ' ')continue;// 判断该列int i;for (i = 1; i < row; ++i){c *= (board[i - 1][j] == board[i][j]);// 判断if (!c)break;}if (c)return board[0][j];}// 判断对角线int d = 1;if (board[0][0] != ' '){for (i = 1; i < row; ++i){d *= (board[i - 1][i - 1] == board[i][i]);// 判断if (!d)break;}if (d)return board[0][0];}if (board[0][col] != ' '){d = 1;for (i = 1; i < row; ++i){d *= (board[i - 1][col - i + 1] == board[i][col - i]);// 判断if (!d)break;}if (d)return board[0][col];}// 判断棋盘是否已满int full = 1;for (i = 0; i < row; ++i){for (j = 0; j < col; ++j){if (board[i][j] == ' '){// 未满return 'C';}}}// 已满return 'D';}// 人机对战模式
void PVE(char board[][COL], int row, int col)
{printf("\n人机对战：\n");// 初始化棋盘InitBoard(board, row, col);// 显示棋盘PrintBoard(board, row, col);// 开始下棋int ret = 0;do{// 玩家下棋PMove(board, row, col, '#');// 显示棋盘PrintBoard(board, row, col);// 判断ret = is_win(board, row, col);if (ret != 'C')break;// 机器人下棋EMove(board, row, col);// 显示棋盘PrintBoard(board, row, col);// 判断ret = is_win(board, row, col);if (ret != 'C')break;} while (1);// 判断最终结果if (ret == '#')printf("玩家获胜！\n");else if (ret == '*')printf("电脑获胜！\n");elseprintf("平局！\n");
}// 玩家对战模式
void PVP(char board[][COL], int row, int col)
{printf("\n玩家对战：\n");// 初始化棋盘InitBoard(board, row, col);// 显示棋盘PrintBoard(board, row, col);// 开始下棋int ret = 0;do{// 玩家 1 号下棋PMove(board, row, col, '#');// 显示棋盘PrintBoard(board, col, row);// 判断ret = is_win(board, row, col);if (ret != 'C')break;// 玩家 2 号下棋PMove(board, row, col, '*');// 显示棋盘PrintBoard(board, col, row);// 判断ret = is_win(board, row, col);if (ret != 'C')break;} while (1);// 判断最终结果if (ret == '#')printf("玩家 1 号获胜！\n");else if (ret == '*')printf("玩家 2 号获胜！\n");elseprintf("平局！\n");
}

四、总结

本次三子棋的代码编写总体来说还可以，基本上都实现了上述功能，其中的某些代码本人均是根据符号常量来编写的，也就是即使符号常量改变，本代码依旧可以实现。当然，本人水平有限，有的地方看不懂可能是本人代码写的太烂，这里先道个歉。

当然代码还有很多可以提升的地方，比如优化棋盘，可以使用鼠标来下棋，提升电脑的水平等。