智能三子棋（人机大战）—— 你会是最终赢家吗？万字讲解让你实现与自己对弈

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一、前言

相信大家都玩过三子棋或者五子棋游戏，但你会通过编程完美实现吗，本篇将带领你真正学会三子棋，并与你自己编译出来的程序分出胜负。

二、文件介绍

test.c：测试文件
game.c：源文件,进行函数的定义
game.h：头文件（只进行声明）

我们用测试文件调用game.h声明、game.c文件中实现的函数，这就是三个文件的关系。

为了使三者联系起来，我们需要让两个源文件（.c）文件都包含头文件，这样他们中的函数就可以一起使用了。

三、代码实现

1.完成test.c文件模板

模板介绍：我们在玩游戏时，首先肯定需要看到菜单，然后菜单中有选线供玩家选择，等玩家选择完成后，就要根据玩家的选择展开不同的路线来执行程序。为了使游戏可以重复完，我们还需要让程序能够玩完一次继续玩，直到玩家不想玩选择退出程序，程序再结束。

#include "game.h"void menu()
{printf("********************\n");printf("****** 1.play ******\n");printf("****** 0.exit ******\n");printf("********************\n");
}
void test()
{int input = 0;do{menu();printf("请选择:> ");scanf("%d", &input);switch (input){case 1:printf("开始游戏\n");game();break;default:printf("输入错误，请重新输入\n");break;case 0:printf("退出游戏\n");}} while (input);
}
int main()
{test();return 0;
}

2.创建棋盘并进行初始化

因为我们是要把符号输入到二维数组中，结合我们构造出来的图案形成三子棋的模样，所以我们需要创建一个二维数组并进行初始化（因为棋盘最开始为空白的，所以二维数组初始化的内容为空格）。

我们先在test.c文件中创建一个棋盘然后再调用game.c文件中初始化棋盘的代码。

• 初始化棋盘代码如下：

void InitBoard(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++){board[i][j] = ' ';}}
}

3.打印棋盘

我们创建并初始化棋盘后，需要打印出三子棋图供玩家进行观察和下棋，如果玩家想玩不只3*3格的三子棋，或者想把三子棋改为五子棋，也就是说当规模较大时，为了方便玩家，我们给每行每列开头都给定标号，便利玩家。

//打印棋盘
void PrintBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int k = 0;printf(" ");printf(" ");for (k = 0; k < col; k++){printf(" ");printf("%d", k + 1);printf(" ");printf(" ");}printf("\n");int i = 0;for (i = 0; i < row; i++)//打印row行{int j = 0;printf("%-2d", i + 1);//打印每行开头的行数for (j = 0; j < col; j++)//第一种行中的那一小段（空格、数组、空格）{printf(" ");printf("%c", board[i][j]);printf(" ");if (j < col - 1)printf("|");//打印一个|}printf("\n");if (i < row - 1)//第二种行中的那一小段（-、-、-）{printf(" ");printf(" ");//对应补齐每行开头的行数（不然棋盘会错一位）for (j = 0; j < col; j++){printf("-");printf("-");printf("-");if (j < col - 1)printf("|");//打印一个|}printf("\n");}}
}

4.玩家下棋

游戏是由程序员编译的，但是玩家可能是个小白，玩家并不知道数组下标是从0开始的，所以我们需要让玩家输入的两个值都减去1才是玩家真实想填入的地方。但是我们在填入时，首先需要判断输入的坐标是否合法，也就是说是否为坐标范围之外的值，如果是，需要重新输入，判断完这个，我们还需要判断这个坐标是否已经被使用，只有这两个条件都满足，我们才可以将棋子落入玩家想下的地方。

//玩家下棋
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;int j = 0;while (1){printf("玩家下棋,请输入坐标:> ");scanf("%d %d", &i, &j);if ((i > 0 && i <= row) && (j > 0 && j <= col)){if (board[i - 1][j - 1] == ' '){board[i - 1][j - 1] = '*';break;}elseprintf("输入坐标已经使用，请重新输入\n");}elseprintf("输入坐标不在范围内，请重新输入\n");}
}

5.电脑下棋

电脑下棋需要用到随机数rand()，最后会统一讲对初学者比较陌生的库函数。和玩家下棋很相似，不过不用减一了，因为这是电脑操作的。但是还需要判断是否已被占用，若已被占用，就重新给定一组值，直到电脑成功下一个棋。

//电脑下棋
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{while (1){int i = rand() % row;int j = rand() % col;if (board[i][j] == ' '){board[i][j] = '#';break;}}
}

6.判断输赢

三子棋的胜利分为四种形式，一种是横向三个，一种是纵向三个，一种是右下倾斜（\），一种是左下倾斜（/），这四种方式我们都会采用遍历法实现。

//判断输赢
char JudgeGame(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;int j = 0;//横for (i = 0; i < row; i++){for (j = 0; j < col - 2; j++){if (board[i][j] == board[i][j + 1] && board[i][j] == board[i][j + 2] && board[i][j] != ' ')return board[i][j];}}//竖for (j = 0; j < col; j++){for (i = 0; i < row - 2; i++){if (board[i][j] == board[i+1][j] && board[i][j] == board[i+2][j] && board[i][j] != ' ')return board[i][j];}}//右下方向(\)for (i = 0; i < row - 2; i++){for (j = 0; j < col - 2; j++){if (board[i][j] == board[i+1][j + 1] && board[i][j] == board[i+2][j + 2] && board[i][j] != ' '){return board[i][j];}}}//左下方向(/)for (i = 0; i <row-2; i++){for (j = col - 1; j > 1; j--){if (board[i][j] == board[i+1][j - 1] && board[i][j] == board[i+2][j - 2] && board[i][j] != ' ')return board[i][j];}}return 0;
}

7.判断是否满了

每次判断完是否胜利后，如果没有胜利，我们不能直接让另一个下棋，我们还要判断是否已经满了，如果满了还没分出胜负（因为是先判断输赢，再判断是否满的，所以这一点不用用管就是这样），那就是平局。

//判断是否棋盘已经下满
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;
}

8.电脑智能下棋

我们如果不给电脑赋一点智商，他真的好笨，让他赢都赢不了，难受啊，但又没办法给他说话，那么就让我们的思想赋给电脑，这样就是两个你在对比输赢了，哈哈哈哈。

说实话让电脑智能一点其实自己想的时候没有思路，于是看了安 度 因（点击安度因可以跳转到他的文章）大佬的智能三子棋，但是真的，就瞄一眼思路瞬间就出来了，我们只要想到从获胜那里提取思路，真的一下就出来了,无非就是：那四种情况下有两个棋子，所谓的两个棋子又分为三种情况：比如说###获胜，那么情况就有三个，##空、#空#、空##，都是这三种情况，代码如下：

//电脑智能下棋
int intelligent_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;int j = 0;//横行拦截/下棋for (i = 0; i < row; i++){for (j = 0; j < col - 2; j++){if (board[i][j] == board[i][j + 1] && board[i][j] != ' ' && board[i][j + 2] == ' '){board[i][j+2] = '#';return 1;}if (board[i][j] == board[i][j + 2] && board[i][j] != ' ' && board[i][j + 1] == ' '){board[i][j+1] = '#';return 1;}if (board[i][j + 1] == board[i][j + 2] && board[i][j + 1] != ' ' && board[i][j] == ' '){board[i][j] = '#';return 1;}}}//纵行拦截/下棋for (j = 0; j < col; j++){for (i = 0; i < row - 2; i++){if (board[i][j] == board[i+1][j] && board[i][j] != ' ' && board[i+2][j] == ' '){board[i+2][j] = '#';return 1;}if (board[i][j] == board[i+2][j] && board[i][j] != ' ' && board[i+1][j] == ' '){board[i+1][j] = '#';return 1;}if (board[i+1][j] == board[i+2][j] && board[i+1][j] != ' ' && board[i][j] == ' '){board[i][j] = '#';return 1;}}}//右下方向拦截/下棋for (i = 0; i < row - 2; i++){for (j = 0; j < col - 2; j++){if (board[i][j] == board[i + 1][j + 1] && board[i][j] != ' ' && board[i + 2][j + 2] == ' '){board[i + 2][j + 2] = '#';return 1;}if (board[i][j] == board[i + 2][j + 2] && board[i][j] != ' ' && board[i + 1][j + 1] == ' '){board[i + 1][j + 1] = '#';return 1;}if (board[i+2][j+2] == board[i + 1][j + 1] && board[i+2][j+2] != ' ' && board[i][j] == ' '){board[i][j] = '#';return 1;}}}//左下方向拦截/下棋for (i = 0; i < row - 2; i++){for (j = col-1; j > 1; j--){if (board[i][j] == board[i + 1][j - 1] && board[i][j] != ' ' && board[i + 2][j - 2] == ' '){board[i + 2][j - 2] = '#';return 1;}if (board[i][j] == board[i + 2][j - 2] && board[i][j] != ' ' && board[i + 1][j - 1] == ' '){board[i + 1][j - 1] = '#';return 1;}if (board[i+2][j-2] == board[i + 1][j - 1] && board[i+2][j-2] != ' ' && board[i][j] == ' '){board[i][j] = '#';return 1;}}}return 0;
}

四、对于初学者较陌生的知识

1.休眠函数

睡眠函数：我们在玩时是不是觉得电脑反应好快，我们明明已经给他赋上智慧了，他却还那么快，这不就比我们都聪明了，为了让他笨一点，我们让他下的时候反应一秒，这就引入了睡眠函数，C语言库里是小写sleep，但是VS必须开头大写，也就是Sleep，我们按小写说，那就是sleep（unsigned int），里面的无符号整型单位是ms毫秒，所以我们写1000，实际就是每次走到这个程序停顿1秒。对应的头文件是<windows.h>

2.清屏函数

清屏函数：每次棋盘被修改，我们都要打印一次，但是这次打印出来上次的不就没用了吗，让他们一直留着好麻烦，所以我们引入一个清屏函数，system（“cls”）;对应的头文件是<windows.h>

3.随机数函数

• 随机数函数rand：

1. rand函数原型：
   一、#include <stdlib.h>;
   二、int rand(void);

2. rand函数调用:
   一、rand()函数每次调用前会查询是否调用过srand（seed），是否给seed设定了一个值，如果有那么它会自动调用srand（seed）一次来初始化它的起始值。
   二、若之前没有调用srand(seed)，那么系统会自动给seed赋初始值，即srand(1)自动调用它一次。

• srand函数：

3. 一、srand函数是随机数发生器的初始化函数，原型：
   void srand(unsigned int seed);
   二、这个函数需要提供一个种子，如srand(1),用1来初始化种子。
   三、rand函数产生随机数时，如果srand(seed)播下种子之后，一旦种子相同，产生的随机数将是相同的。但是我们很多时候都是要让rand（）产生一个随机数，那么这就意味着我们需要让种子值时刻发生变化，所以就可以这样赋值：srand(time(NULL)),那么我们就又引入了时间函数，详细如下

• time函数：

4. 我们常常使用系统时间来初始化，使用time函数来获取系统时间，得到的值是一个时间戳，即从1970年1月1日到现在时间的秒数，然后将得到的time_t类型数据转化为(unsigned int)的数，然后再传给srand函数，用法如下：
   一、srand(unsigned int)time（NULL）；对应的头文件：<time.h>,我们在使用rand和srand时，主要使用的就是这一种初始化方法。
   二、如果感觉时间间隔太小，可以让这个整体乘上一个数：srand（（unsigned int）time（NULL）*10）
   三、time的参数传NULL表示不需要经过参数获得的time_t数据。
   四、time函数原型如下:
   time_t time(time_t * tloc); time_t类型被定义为一个长整型
   五、详细的rand讲解可以点击这里进入该文章

五、总代码

game.h

#pragma once#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>#define ROW 3
#define COL 3//初始化棋盘
void InitBoard(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 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 JudgeGame(char board[ROW][COL], int row, int col);//判断是否棋盘已经下满
int is_full(char board[ROW][COL], int row, int col);//电脑智能下棋
int intelligent_move(char board[ROW][COL], int row, int col);

game.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include "game.h"//初始化棋盘
void InitBoard(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++){board[i][j] = ' ';}}
}//打印棋盘
void PrintBoard(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int k = 0;printf(" ");printf(" ");for (k = 0; k < col; k++){printf(" ");printf("%d", k + 1);printf(" ");printf(" ");}printf("\n");int i = 0;for (i = 0; i < row; i++)//打印row行{int j = 0;printf("%-2d", i + 1);//打印每行开头的行数for (j = 0; j < col; j++)//第一种行中的那一小段（空格、数组、空格）{printf(" ");printf("%c", board[i][j]);printf(" ");if (j < col - 1)printf("|");//打印一个|}printf("\n");if (i < row - 1)//第二种行中的那一小段（-、-、-）{printf(" ");printf(" ");//对应补齐每行开头的行数（不然棋盘会错一位）for (j = 0; j < col; j++){printf("-");printf("-");printf("-");if (j < col - 1)printf("|");//打印一个|}printf("\n");}}
}//玩家下棋
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;int j = 0;while (1){printf("玩家下棋,请输入坐标:> ");scanf("%d %d", &i, &j);if ((i > 0 && i <= row) && (j > 0 && j <= col)){if (board[i - 1][j - 1] == ' '){board[i - 1][j - 1] = '*';break;}elseprintf("输入坐标已经使用，请重新输入\n");}elseprintf("输入坐标不在范围内，请重新输入\n");}
}//电脑下棋
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col)
{while (1){int i = rand() % row;int j = rand() % col;if (board[i][j] == ' '){board[i][j] = '#';break;}}
}//判断输赢
char JudgeGame(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;int j = 0;//横for (i = 0; i < row; i++){for (j = 0; j < col - 2; j++){if (board[i][j] == board[i][j + 1] && board[i][j] == board[i][j + 2] && board[i][j] != ' ')return board[i][j];}}//竖for (j = 0; j < col; j++){for (i = 0; i < row - 2; i++){if (board[i][j] == board[i+1][j] && board[i][j] == board[i+2][j] && board[i][j] != ' ')return board[i][j];}}//右下方向(\)for (i = 0; i < row - 2; i++){for (j = 0; j < col - 2; j++){if (board[i][j] == board[i+1][j + 1] && board[i][j] == board[i+2][j + 2] && board[i][j] != ' '){return board[i][j];}}}//左下方向(/)for (i = 0; i <row; i++){for (j = col - 1; j > 1; j--){if (board[i][j] == board[i+1][j - 1] && board[i][j] == board[i+2][j - 2] && board[i][j] != ' ')return board[i][j];}}return 0;
}//判断是否棋盘已经下满
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;
}//电脑智能下棋
int intelligent_move(char board[ROW][COL], int row, int col)
{int i = 0;int j = 0;//横行拦截/下棋for (i = 0; i < row; i++){for (j = 0; j < col - 2; j++){if (board[i][j] == board[i][j + 1] && board[i][j] != ' ' && board[i][j + 2] == ' '){board[i][j+2] = '#';return 1;}if (board[i][j] == board[i][j + 2] && board[i][j] != ' ' && board[i][j + 1] == ' '){board[i][j+1] = '#';return 1;}if (board[i][j + 1] == board[i][j + 2] && board[i][j + 1] != ' ' && board[i][j] == ' '){board[i][j] = '#';return 1;}}}//纵行拦截/下棋for (j = 0; j < col; j++){for (i = 0; i < row - 2; i++){if (board[i][j] == board[i+1][j] && board[i][j] != ' ' && board[i+2][j] == ' '){board[i+2][j] = '#';return 1;}if (board[i][j] == board[i+2][j] && board[i][j] != ' ' && board[i+1][j] == ' '){board[i+1][j] = '#';return 1;}if (board[i+1][j] == board[i+2][j] && board[i+1][j] != ' ' && board[i][j] == ' '){board[i][j] = '#';return 1;}}}//右下方向拦截\下棋for (i = 0; i < row - 2; i++){for (j = 0; j < col - 2; j++){if (board[i][j] == board[i + 1][j + 1] && board[i][j] != ' ' && board[i + 2][j + 2] == ' '){board[i + 2][j + 2] = '#';return 1;}if (board[i][j] == board[i + 2][j + 2] && board[i][j] != ' ' && board[i + 1][j + 1] == ' '){board[i + 1][j + 1] = '#';return 1;}if (board[i+2][j+2] == board[i + 1][j + 1] && board[i+2][j+2] != ' ' && board[i][j] == ' '){board[i][j] = '#';return 1;}}}//左下方向拦截/下棋for (i = 0; i < row - 2; i++){for (j = col-1; j > 1; j--){if (board[i][j] == board[i + 1][j - 1] && board[i][j] != ' ' && board[i + 2][j - 2] == ' '){board[i + 2][j - 2] = '#';return 1;}if (board[i][j] == board[i + 2][j - 2] && board[i][j] != ' ' && board[i + 1][j - 1] == ' '){board[i + 1][j - 1] = '#';return 1;}if (board[i+2][j-2] == board[i + 1][j - 1] && board[i+2][j-2] != ' ' && board[i][j] == ' '){board[i][j] = '#';return 1;}}}return 0;
}

test.c

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include "game.h"void menu()
{printf("********************\n");printf("****** 1.play ******\n");printf("****** 0.exit ******\n");printf("********************\n");
}void game()
{char board[ROW][COL];//创建棋盘InitBoard(board, ROW, COL);//初始化棋盘PrintBoard(board, ROW, COL);//打印棋盘char ret = 0;while (1){PlayerMove(board, ROW, COL);//玩家下棋,玩家为*system("cls");//清屏PrintBoard(board, ROW, COL);//打印棋盘ret = JudgeGame(board, ROW, COL);//判断输赢if (ret != 0)break;if (ret = is_full(board, ROW, COL) == 1)break;int flag = intelligent_move(board, ROW, COL);//如果这一步电脑智能下棋确实下了，那么flag为1，否则为0if(flag==0)//flag为0，说明没有智能下棋，那么就进行随机下棋ComputerMove(board, ROW, COL);//电脑下棋，电脑为#Sleep(1000);//休眠一秒(让电脑思考一会，哈哈哈哈哈)system("cls");//清屏PrintBoard(board, ROW, COL);//打印棋盘ret = JudgeGame(board, ROW, COL);//判断输赢if (ret != 0)break;if (ret = is_full(board, ROW, COL) == 1)break;}if (ret == '*')printf("恭喜你赢啦！！！\n");else if (ret == '#')printf("好遗憾，你连自己设置的电脑都玩不赢！！！\n");elseprintf("棋盘下满了，未分出胜负，电脑表示不服！！！\n");
}
void test()
{int input = 0;do{menu();printf("请选择:> ");scanf("%d", &input);switch (input){case 1:printf("开始游戏\n");game();break;default:printf("输入错误，请重新输入\n");break;case 0:printf("退出游戏\n");}} while (input);
}int main()
{srand((unsigned int)time(NULL));test();return 0;
}

效果展示图

六、总结

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