C语言——五子棋、井字棋人机对“战”
针对C语言学习过程中的五子棋、三子棋实现记录
五子棋人机对战
实际效果
五子棋
做的动图太大了,传不上,那就传视频吧。
一、头文件(game.h)
包含了一些会使用到的函数声明、头文件、宏定义等。需要注意的是宏定义的ROW,COL为棋盘的大小规格,可自行调整,ROW为行,COL为列。RULE为棋盘规则,如:RULE = 5,为五子连成为胜;RULE = 3,为三子连成为胜。 可自行调整,但不要超过5,因为我没有为超过5的棋盘规则计算权值。
#pragmaonce#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>#include<string.h>#include<windows.h>//符号的定义 - 棋盘的大小#defineROW10#defineCOL10//符号的定义 - 棋盘规则#defineRULE5//游戏菜单voidmenu();/*
选项1为开始游戏
选项2为退出游戏
*///游戏具体实现voidgame();//棋盘初始化voidboard_init(char board[ROW][COL],int row,int col);//棋盘打印voidboard_display(char board[ROW][COL],int row,int col);//判断游戏输赢charboard_wolf(char board[ROW][COL],int row,int col);//玩家下棋voidPlayerMove(char board[ROW][COL],int row,int col);//电脑下棋voidComputerMove(char board[ROW][COL],int row,int col);//判断棋盘是否已满intisfull(char board[ROW][COL],int row,int col);//电脑智能下棋系统(包含计分)voidcomputer_calc(char board[ROW][COL],int row,int col);//电脑智能判断voidcomputer_think(int calc_score[ROW][COL],char board[ROW][COL],int row,int col);
二、测试文件(test.c)
包含游戏主函数的实现,flag控制如果输入错误选项,可以再次回到菜单。
#define_CRT_SECURE_NO_WARNINGS1#include"game.h"//游戏主函数实现intmain(){int flag =0;do{int input =0;menu();//菜单printf("请选择:>");scanf("%d",&input);switch(input){case1:printf("开始游戏\n");game();//游戏运行break;case0:printf("退出游戏");break;default:printf("输入错误\n");
flag =1;break;}}while(flag);return0;}
三、游戏程序文件(game.c)
包含了一些游戏程序上的函数实现。思路上并不是根据大多数人所做的:按照落子位置上下左右斜方向扫描,来判断输赢。这里我选用了扫描全棋盘,每个棋子都扫描到。当然他们的想法会更好,这里为了简单就这样写了。需要注意的是,这部分代码未写死,比较通用,更改头文件的ROW,COL,RULE都有效。
#define_CRT_SECURE_NO_WARNINGS1#include"game.h"//游戏菜单voidmenu(){printf("***************************\n");printf("******* 1.play *****\n");printf("******* 0.exit *****\n");printf("***************************\n");}//游戏实现voidgame(){//设置随机数的生成器srand((unsignedint)time(NULL));//存储数据 - 二维数组char board[ROW][COL];//初始化棋盘 - 初始化空格board_init(board, ROW, COL);//打印一下棋盘board_display(board, ROW, COL);char ret =0;while(1){//玩家下棋PlayerMove(board, ROW, COL);//清屏system("cls");board_display(board, ROW, COL);//判断游戏输赢
ret =board_wolf(board, ROW, COL);if(ret !='C')break;//电脑下棋printf("对方正在下棋......\n");Sleep(1000);//让电脑假装思考ComputerMove(board, ROW, COL);//清屏system("cls");board_display(board, ROW, COL);//判断游戏输赢
ret =board_wolf(board, ROW, COL);if(ret !='C')break;}switch(ret){case'O':printf("玩家赢了\n");break;case'X':printf("电脑赢了\n");break;case'Q':printf("平局\n");break;}}//棋盘初始化voidboard_init(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]=' ';}}}//打印棋盘voidboard_display(char board[ROW][COL],int row,int col){int i =0;int k =1;for(i =0; i < row; i++){int j =0;for(j =0; j < col; j++){printf(" %c ", board[i][j]);if(j < col -1){printf("|");}}//给最右侧一列加上行数,方面玩家输入坐标printf(" %d", k);
k++;printf("\n");if(i < row -1){int j =0;for(j =0; j < col; j++){printf("———");if(j < col -1){printf("|");}}printf("\n");}}//给最后一行加上列数,方便玩家输入坐标int z =0;for(z =1; z < COL +1; z++){printf(" %d ", z);}printf("\n");}//玩家下棋voidPlayerMove(char board[ROW][COL],int row,int col){int i =0;int j =0;printf("*注意:输入格式为 行,列 (例如:1,2) 祝您游戏愉快! \n");printf("请下棋:>");while(1){//解决scanf非法输入字符造成的死循环while(getchar()!='\n');scanf("%d,%d",&i,&j);//防止数组越界访问if(i >=1&& i <= row && j >=1&& j <= col){//判断位置是否被占用if(board[i -1][j -1]==' '){
board[i -1][j -1]='O';break;}else{printf("位置已被占用,请重新输入:>");}}else{printf("坐标非法,请重新输入:>");}}}//电脑下棋voidComputerMove(char board[ROW][COL],int row,int col){//电脑智能下棋系统(包含计分)computer_calc(board, ROW, COL);}//判断游戏输赢charboard_wolf(char board[ROW][COL],int row,int col){int i =0;//行int j =0;//列int flag =0;//行RULE个棋子连成for(i =0; i < row; i++){for(j =0; j < col; j++){if(board[i][j]!=' '&& board[i][j]== board[i][j +1]){
flag++;if(flag == RULE -1)return board[i][j];continue;}else
flag =0;}}//列RULE个棋子连成for(i =0; i < col; i++){for(j =0; j < row; j++){if(board[j][i]!=' '&& board[j][i]== board[j +1][i]){
flag++;if(flag == RULE -1)return board[j][i];continue;}else
flag =0;break;}}//左上角为起点,向右下斜着RULE个棋子连成for(i =0; i < row; i++){for(j =0; j < col; j++){if(board[i][j]!=' '&& board[i][j]== board[i +1][j +1]){
flag++;if(flag == RULE -1)return board[i][j];else
i++;}else
flag =0;}}//右上角为起点,向左下斜着RULE个棋子连成for(i =0; i < row; i++){for(j = col -1; j >0; j--){if(board[i][j]!=' '&& board[i][j]== board[i +1][j -1]){
flag++;if(flag == RULE -1)return board[i][j];else
i++;}else
flag =0;}}//平局//如果棋盘满了返回1,不满返回0.int ret =isfull(board, ROW, COL);if(ret ==1){return'Q';}//继续return'C';}//判断棋盘是否已满intisfull(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++){if(board[i][j]==' '){return0;}}}return1;}
四、电脑智能下棋程序文件(computer.c)
此部分包含电脑智能下棋函数,里面包含智能计分,以及智能下棋。给五子棋的活二、眠二、活三、眠三、活四、冲四、连五设置分数 ,再通过8个方向的扫描,对所在落子点可形成棋型判断并加上对应棋型分数。最后得出最高分得落子点坐标,如果最高分落子点有多个相同的,对这种情况也进行了随机处理,也就是在这多个最高分落子点里随机选择一个作为最后的结果。
注意:权值是可以自己改动,我这里设置的分数基本可以用,但是你们可以进一步优化,我这里只是做学习记录,大家可以做参考使用。
#define_CRT_SECURE_NO_WARNINGS1#include"game.h"//电脑智能下棋系统(包含计分)voidcomputer_calc(char board[ROW][COL],int row,int col){int playernum =0;//人 - 连续棋子的个数int computernum =0;//机 - 连续棋子的个数int emptynum =0;//两端空子的个数//创建一个计分数组int calc_score[ROW][COL];//对计分数组清零memset(calc_score,0,sizeof(calc_score));int r =0;int c =0;for(r =0; r < row; r++){for(c =0; c < col; c++){//不考虑非空点if(board[r][c]!=' ')continue;//八个方向进行扫描for(int y =-1; y <=0; y++){for(int x =-1; x <=1; x++){//排除棋子原坐标if(y ==0&& x ==0)continue;if(y ==0&& x !=1)continue;//每个方向重置一次
playernum =0;
computernum =0;
emptynum =0;//玩家棋子周围计数int i =0;for(i =1; i < RULE; i++){int curRow = r + i * x;int curCol = c + i * y;//为避免数组非法访问if(curRow >=0&& curRow < row && curCol >=0&& curCol < col){if(board[curRow][curCol]=='O')
playernum++;elseif(board[curRow][curCol]==' '){
emptynum++;break;}elsebreak;}}//反向周围计数for(i =1; i < RULE; i++){int curRow = r - i * x;int curCol = c - i * y;if(curRow >=0&& curRow < row && curCol >=0&& curCol < col){if(board[curRow][curCol]=='O')
playernum++;elseif(board[curRow][curCol]==' '){
emptynum++;break;}elsebreak;}}//玩家棋子计分(权值)switch(playernum){case1://活二(落子后可形成,后面同理)
calc_score[r][c]+=10;break;case2:if(emptynum ==1)//眠三{
calc_score[r][c]+=30;break;}elseif(emptynum ==2)//活三{
calc_score[r][c]+=40;break;}case3:if(emptynum ==1)//冲四{
calc_score[r][c]+=60;break;}elseif(emptynum ==2)//活四{
calc_score[r][c]+=2000;break;}case4://连五
calc_score[r][c]+=10100;break;}//电脑棋子周围计数
emptynum =0;for(i =1; i < RULE; i++){int curRow = r + i * x;int curCol = c + i * y;if(curRow >=0&& curRow < row && curCol >=0&& curCol < col){if(board[curRow][curCol]=='X')
computernum++;elseif(board[curRow][curCol]==' '){
emptynum++;break;}elsebreak;}}//反向周围计数for(i =1; i < RULE; i++){int curRow = r - i * x;int curCol = c - i * y;if(curRow >=0&& curRow < row && curCol >=0&& curCol < col){if(board[curRow][curCol]=='X')
computernum++;elseif(board[curRow][curCol]==' '){
emptynum++;break;}elsebreak;}}//电脑棋子计分switch(computernum){case0:
calc_score[r][c]+=5;break;case1://活二
calc_score[r][c]+=10;break;case2:if(emptynum ==1)//眠三{
calc_score[r][c]+=25;break;}elseif(emptynum ==2)//活三{
calc_score[r][c]+=50;break;}case3:if(emptynum ==1)//冲四{
calc_score[r][c]+=55;break;}elseif(emptynum ==2)//活四{
calc_score[r][c]+=100;break;}case4://连五
calc_score[r][c]+=20000;break;}}}}}computer_think(calc_score,board, ROW, COL);}//电脑智能下棋voidcomputer_think(int calc_score[ROW][COL],char board[ROW][COL],int row,int col){int maxscore =0;//最高分数//分别保存相等max的行,列,分数//此处也可以直接创建一个二维数组int index_row[100]={0};int index_col[100]={0};int i =0;int j =0;int k =0;for(i =0; i < row; i++){for(j =0; j < col; j++){if(board[i][j]==' '){//不断更新最大分数if(calc_score[i][j]> maxscore){//清空保存的行列坐标memset(index_row,0,sizeof(index_row));memset(index_col,0,sizeof(index_col));
k =0;
maxscore = calc_score[i][j];//实时更新保存最大分数坐标
index_row[k]= i;
index_col[k]= j;}//如果最大分数已存在elseif(calc_score[i][j]== maxscore){//向后面继续保存行列坐标
k++;
index_row[k]= i;
index_col[k]= j;}}}}//如果最大分数有多个坐标if(k >0){int z =rand()% k;
board[index_row[z]][index_col[z]]='X';}//如果最大份数只有一个坐标else{
board[index_row[k]][index_col[k]]='X';}}
此处仅简单介绍了程序和大致思路(其实注释也写的算比较详细了),至于具体代码分解后的详细介绍,会根据大家的需求以及本文阅读流量来决定要不要写。
至于大家可以能会遇到的栈溢出(Stack overflow) 警告或问题:之前我的其他文章中也写到了,大家可以自行查阅:
【C语言的栈溢出问题以及部分解决】
总结
本文实现的五子棋、三子棋人机对战(通用),包含人工智能,电脑智能应对可攻可守,棋盘大小,游戏规则自由。(求生欲:小白专属)
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