C语言人机大战之三字棋博弈

目录

一、建立源文件与头文件

二、呈现初始化菜单和玩家的选择面板

三、呈现初始化棋盘

四、玩家下棋

五、电脑下棋

六、判断输赢

七、从人工智障变成人工智能

八、代码总结

序言：想必大家都应该玩过三字棋吧，这是我们童年时期都喜欢玩的小游戏，因为对局简单，没事的时候就来玩几局，当我们学习了c语言了，我们怎么来用c语言来实现这个简单的小游戏呢，现在就由我来分享如何用c语言来实现三字棋的实现过程。

一、建立源文件与头文件

由于game函数中需要定义和引用的函数较多，因此需要定义一个.h为后缀的头文件来声明各个函数，还有库函数使用所需的头文件，以及需要定义的常量，game.c文件在该源文件中实现游戏过程中具体的函数，test.c在该源文件里实现三字棋的主体流程。

二、呈现初始化菜单和玩家的选择面板

游戏菜单的打印以及玩家的选择界面都放在main函数中，先搭建一个菜单函数menu(),再搭建一个供玩家选择的函数test()，这里想要实现的是玩家输入为1则开始游戏，输入为0则退出游戏。再将test()与menu()都放在main的主函数中，代码实现如下：

void menu() {      //游戏界面printf("**********菜单********\n");printf("****1->play****0->exit\n");printf("**********************\n");
}
void test() {     int input = 0;do{scanf("%d", &input);if (input == 1)printf("游戏开始\n");switch (input){case 1:game()break;case 0:printf("退出游戏\n:");break;default:printf("输入错误，请重新输入\n:");break;}} while (input);
}
int main() {menu();test();return 0;
}

代码说明：在test()函数当中，我运用了do.....while语句来实现游戏的进入与结束，保证游戏界面至少进入一次，用swich分支来实现如果输入0，游戏结束，输入1，输入其他数字，就会提醒输入错误，请重新输入，游戏开始，游戏内容由game(）函数实现游戏逻辑。

三、呈现初始化棋盘

在玩家输入1之后，游戏开始。那么，为了更直观的游戏体验，开始我想让玩家能看到一个空棋盘，并且之后能在这个空棋盘上落子。那么，这该如何实现呢？

请看下面一段初始化代码;

void init_board(char arr[ROW][COL],int row,int col) {int i = 0;int j = 0;for (i = 0; i < row; i++) {for (j = 0; j < col; j++) {arr[i][j] = ' ';}}

说明：通过两层for循环对棋盘的内容进行初始化，初始化是打印“ ”。

下面这一段代码就是来进行打印棋盘的操作了：

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

注意：这两段代码都是写在game.c文件中，在game.h文件中要记得声明，在game()函数中进行调用。

不过大家有没有发现一个问题;我写的这一个代码，它只能打印三乘三方格，如果把game.h文件中的#define ROW 3 改为#define ROW 10，#define COL 3 改为#define COL 10，结果就会发生改变：

所以还需要将代码调整一下，如果改为10，就可以打印10乘10方格。代码如下

void display_board(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;for (i = 0; i < row; i++){//数据int j = 0;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");}}
}

代码说明：（这张图我借鉴的）：

这样修改的话就可以随意改几乘几的方格了，不过今天我要写的是3乘3方格，这样棋盘界面也完成了，最终打印结果如图：

四、玩家下棋

初始化阶段我们已经把二维数组board中所有元素赋成了空格，因此，想要实现玩家落子，只需要让玩家输入一个坐标(几行几列)，改变这个坐标上的元素为新的元素(这个元素便可视为是一个棋子,我们定义这个棋子为X,便于随后的判断输赢)，再用一次display_board()函数即可呈现出带有玩家落子的棋盘。

void playermove(char board[ROW][COL], int row, int col) {int x = 0, y = 0;printf("玩家下棋:\n");ax:while (1){printf("请玩家输入落子的行和列：\n");scanf("%d-%d", &x, &y);//1.坐标的合法性//2.坐标是否被占用if ((x >= 1 && x <= row) && (y >= 1 && y <= col)) {if (board[x - 1][y - 1] == ' ') {board[x - 1][y - 1] ='X';break;}else {printf("该坐标已经被占用，请重新输入：");goto ax;}}else {printf("该坐标非法，请重新输入：");goto ax;}}
}

五、电脑下棋

电脑落子和玩家落子同理，都是通过变换数组元素来实现的(这里我们定义电脑的子为字符Y,便于随后的判断输赢), 但玩家可以输入一个坐标，而电脑该如何实现呢？这里我们可以发现，如果电脑能生成一个随机坐标，并且这个坐标在棋盘范围以内，就可以很好的实现了。这里我们要用到c语言中生成随机数的知识。

我们要运用到生成随机数的代码，这是生成随机数的代码：

//注意 game.h文件中要包含生成随机数的头文件。
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int main()
{srand((unsigned int)time(NULL));int rad=rand();}

如果我们想要获得区间（a,b）的随机数，可以通过rad=rand()%(b-a+1）+a来实现。

下面就是电脑下棋的代码：

void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{printf("电脑下棋:\n");//随机数0~32726//%3-->随机数0~2while (1){int x = rand() % row;int y = rand() % col;if (board[x][y] == ' '){board[x][y] = 'Y';break;}}
}

运行结果：

六、判断输赢

再判断输赢之前，我还要先写一个是否溢出的代码；

 int is_full(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;for (i = 0; i < row; i++){int j = 0;for (j = 0; j < col; j++){if (board[i][j] ==' '){return 0;}}}

判断输赢也是游戏的重要的机制，下面我来写一个判断游戏输赢的代码:

char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;//判断三行不为空，是‘x’或‘y’，返回哪个值就谁赢。for (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];}}
//判断三列for (i = 0; i < col; i++){if (board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i] && board[0][i] != ' '){return board[0][i];}}
//判断对角线if (board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2] && board[1][1] != ' '){return board[1][1];}if (board[0][2] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][0] && board[1][1] != ' '){return board[1][1];}//判断平局if (is_full(board, row, col) == 1){return 'Q';}//继续return 'C';
}

1、三字棋的规则就是当一行或一列，或一对角字符一样，则获胜者就出现了，当电脑和玩家下完棋后，分别判断三行三列或对脚线内容是否相等，如果有出现相等的就返回其中的字符内容

2、返回代表值‘X’为玩家获胜，返回‘Y’则电脑获胜，返回‘Q’表示平局，返回‘C'表示未分胜负，也未平局。

最终在game()里面写一个打印结果

if (ret == 'X'){printf("玩家赢\n");}else if (ret == 'Y'){printf("电脑赢\n");}else if (ret == 'Q'){printf("平局\n");}display_board(board, ROW, COL);}

最终测试结果为：

七、从人工智障变成人工智能

大家可能对我这个标题有疑问？

不是已经做完了吗，为什么还要再做，这其实是对电脑下棋的一个优化，之前电脑下棋是用随机数来进行的，根本不会有“人”的思维进行对抗，现在我要把电脑落子从“人工智障”升级为能够防守玩家的落子，增强游戏的可玩性，具体代码如下：

我将电脑写的代码进行了修改，也在网上借鉴了一些大佬的代码：

void computer_move(char arr[ROW][COL], int row, int col, int* n, int* m)//防守向
{printf("电脑走\n");int x = 0;int y = 0;if ((*m) < 2)//玩家下子小于2时，随机下{while (1){srand((unsigned int)time(NULL));x = rand() % row;y = rand() % col;if (arr[x][y] == ' '){arr[x][y] = 'Y';(*n)++;return;}}}else//防守玩家下棋路线{int i = 0;for (i = 0; i < row; i++)//横二{if (arr[i][0] == arr[i][1] && arr[i][1] == 'X' && arr[i][2] == ' '){arr[i][2] = 'Y';(*n)++;return;}if (arr[i][0] == arr[i][2] && arr[i][2] == 'X' && arr[i][1] == ' '){arr[i][1] = 'Y';(*n)++;return;}if (arr[i][1] == arr[i][2] && arr[i][2] == 'X' && arr[i][0] == ' '){arr[i][0] = 'Y';(*n)++;return;}}for (i = 0; i < col; i++)//竖二{if (arr[0][i] == arr[1][i] && arr[1][i] == 'X' && arr[2][i] == ' '){arr[2][i] = 'Y';(*n)++;return;}if (arr[0][i] == arr[2][i] && arr[2][i] == 'X' && arr[1][i] == ' '){arr[1][i] = 'Y';(*n)++;return;}if (arr[1][i] == arr[2][i] && arr[2][i] == 'X' && arr[0][i] == ' '){arr[0][i] = 'Y';(*n)++;return;}}if (arr[0][0] == arr[1][1] && arr[1][1] == 'X' && arr[2][2] == ' ')//斜二{arr[2][2] = 'Y';(*n)++;return;}else if (arr[0][0] == arr[2][2] && arr[2][2] == 'X' && arr[1][1] == ' '){arr[1][1] = 'Y';(*n)++;return;}else if (arr[2][2] == arr[1][1] && arr[1][1] == 'X' && arr[0][0] == ' '){arr[0][0] = 'Y';(*n)++;return;}if (arr[2][0] == arr[1][1] && arr[1][1] == 'X' && arr[0][2] == ' ')//反斜二{arr[0][2] = 'Y';(*n)++;return;}else if (arr[2][0] == arr[0][2] && arr[2][2] == 'X' && arr[1][1] == ' '){arr[1][1] = 'Y';(*n)++;return;}else if (arr[0][2] == arr[1][1] && arr[1][1] == 'X' && arr[2][0] == ' '){arr[2][0] = 'Y';(*n)++;return;}while (1)//如果都没有，随机下{x = rand() % row;y = rand() % col;if (arr[x][y] == ' '){arr[x][y] = 'Y';(*n)++;return;}}}//
}

原理：我的思路是这样进行的，当玩家下子小于2时，电脑还是跟之前一样随机落子，一旦玩家下子大于等于2时，电脑开始进行防守模式，寻找玩家有无再下一颗子的取胜序列，如有就堵住玩家，没有就继续下，那我们就开始来和电脑开始对战吧！

结果如下：（电脑是不是开始防守你的棋子了）

八、代码总结

test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"game.h"
void menu() {printf("**********菜单********\n");printf("****1->play****0->exit\n");printf("**********************\n");
}
void game()
{char ret = 0;int n = 0;int m= 0;//数据的存储需要一个3*3的二维数组char board[ROW][COL] = {" "};init_board(board, ROW, COL);display_board(board, ROW, COL);while (1) {playermove(board, ROW, COL);display_board(board, ROW, COL);ret = is_win(board, ROW, COL);if (ret != 'C')break;computer_move(board, ROW, COL,&n,&m);display_board(board, ROW, COL);ret = is_win(board, ROW, COL);if (ret != 'C')break;}if (ret == 'X'){printf("玩家赢\n");}else if (ret == 'Y'){printf("电脑赢\n");}else if (ret == 'Q'){printf("平局\n");}display_board(board, ROW, COL);}//玩家赢 - 'X'
//电脑赢 - 'Y'
//平局了 - 'Q'
//游戏继续 - 'C'void test() {int input = 0;do{scanf("%d", &input);if (input == 1)printf("游戏开始\n");switch (input){case 1:game();break;case 0:printf("退出游戏\n:");break;default:printf("输入错误，请重新输入\n:");break;}} while (input);
}
int main() {menu();test();return 0;
}

game.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"game.h"
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] = ' ';}}
}
//void display_board(char board[ROW][COL], int row, int col) {
//  int i = 0;
//      for (i = 0; i < row; i++)
//      {
//          //数据
//          printf(" %c | %c | %c \n", board[i][0], board[i][1], board[i][2]);
//          //---|---|---
//          if(i<row-1)
//              printf("---|---|---\n");
//      }
//}
void display_board(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;for (i = 0; i < row; i++){//数据int j = 0;for (j = 0; j < col; j++){printf(" %c ", board[i][j]);if (j < col - 1)printf("|");}printf("\n");//---|---|---if (i < row - 1){//printf("---|---|---\n");for (j = 0; j < col; j++){printf("---");if (j < col - 1)printf("|");}printf("\n");}}
}
void playermove(char board[ROW][COL], int row, int col) {int x = 0, y = 0;printf("玩家下棋:\n");ax:while (1){printf("请玩家输入落子的行和列：\n");scanf("%d-%d", &x, &y);//1.坐标的合法性//2.坐标是否被占用if ((x >= 1 && x <= row) && (y >= 1 && y <= col)) {if (board[x - 1][y - 1] == ' ') {board[x - 1][y - 1] ='X';break;}else {printf("该坐标已经被占用，请重新输入：");goto ax;}}else {printf("该坐标非法，请重新输入：");goto ax;}}
}
//void computer_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
//{
//  printf("电脑下棋:\n");
//  //0~32726
//  //%3-->0~2
//  /*while (1)
//  {*/
//      srand((unsigned int)time(NULL));
//      int x = rand() % row;
//      int y = rand() % col;
//      if (board[x][y] == ' ')
//      {
//          board[x][y] = 'Y';
//      }
//  /*}*/
//}
void computer_move(char arr[ROW][COL], int row, int col, int* n, int* m)//防守向
{printf("电脑走\n");int x = 0;int y = 0;if ((*m) < 2)//玩家下子小于2时，随机下{while (1){srand((unsigned int)time(NULL));x = rand() % row;y = rand() % col;if (arr[x][y] == ' '){arr[x][y] = 'Y';(*n)++;return;}}}else//防守玩家下棋路线{int i = 0;for (i = 0; i < row; i++)//横二{if (arr[i][0] == arr[i][1] && arr[i][1] == 'X' && arr[i][2] == ' '){arr[i][2] = 'Y';(*n)++;return;}if (arr[i][0] == arr[i][2] && arr[i][2] == 'X' && arr[i][1] == ' '){arr[i][1] = 'Y';(*n)++;return;}if (arr[i][1] == arr[i][2] && arr[i][2] == 'X' && arr[i][0] == ' '){arr[i][0] = 'Y';(*n)++;return;}}for (i = 0; i < col; i++)//竖二{if (arr[0][i] == arr[1][i] && arr[1][i] == 'X' && arr[2][i] == ' '){arr[2][i] = 'Y';(*n)++;return;}if (arr[0][i] == arr[2][i] && arr[2][i] == 'X' && arr[1][i] == ' '){arr[1][i] = 'Y';(*n)++;return;}if (arr[1][i] == arr[2][i] && arr[2][i] == 'X' && arr[0][i] == ' '){arr[0][i] = 'Y';(*n)++;return;}}if (arr[0][0] == arr[1][1] && arr[1][1] == 'X' && arr[2][2] == ' ')//斜二{arr[2][2] = 'Y';(*n)++;return;}else if (arr[0][0] == arr[2][2] && arr[2][2] == 'X' && arr[1][1] == ' '){arr[1][1] = 'Y';(*n)++;return;}else if (arr[2][2] == arr[1][1] && arr[1][1] == 'X' && arr[0][0] == ' '){arr[0][0] = 'Y';(*n)++;return;}if (arr[2][0] == arr[1][1] && arr[1][1] == 'X' && arr[0][2] == ' ')//反斜二{arr[0][2] = 'Y';(*n)++;return;}else if (arr[2][0] == arr[0][2] && arr[2][2] == 'X' && arr[1][1] == ' '){arr[1][1] = 'Y';(*n)++;return;}else if (arr[0][2] == arr[1][1] && arr[1][1] == 'X' && arr[2][0] == ' '){arr[2][0] = 'Y';(*n)++;return;}while (1)//如果都没有，随机下{x = rand() % row;y = rand() % col;if (arr[x][y] == ' '){arr[x][y] = 'Y';(*n)++;return;}}}//
}//输入棋盘的返回值，如果为空，则返回0，不为空，则返回1。int is_full(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;for (i = 0; i < row; i++){int j = 0;for (j = 0; j < col; j++){if (board[i][j] ==' '){return 0;}}}return 1;
}
char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;for (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];}}for (i = 0; i < col; i++){if (board[0][i] == board[1][i] && board[1][i] == board[2][i] && board[0][i] != ' '){return board[0][i];}}if (board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2] && board[1][1] != ' '){return board[1][1];}if (board[0][2] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][0] && board[1][1] != ' '){return board[1][1];}//判断平局if (is_full(board, row, col) == 1){return 'Q';}//继续return 'C';
}

game.h

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define ROW 3
#define COL 3
void init_board(char board[ROW][COL], int row, int col);//初始化棋盘
void display_board(char board[ROW][COL], int row, int col);//打印棋盘
void playermove(char board[ROW][COL], int row, int col);//玩家下棋
void computer_move(char board[ROW][COL], int row);///电脑下棋
static int is_full(char board[ROW][COL], int row, int col);//判断棋盘是否已满
char is_win(char board[ROW][COL], int row, int col);//判断输赢

后面的有点多，大家理解思路就行，后面的不需要仔细阅读，经过十几个小时的学习才写出这篇博客，也是为了巩固知识，加深对知识的理解。

博客就到这里就结束了，希望可以帮助大家，希望大家可以点个赞噢！