1.1 实验内容

五子棋大家一定都玩过，想不想试着用 C 语言来实现一个简易版的五子棋呢？下面就让我们现在开始，用最简单易懂的代码来编写一个控制台下的五子棋，并逐步完善它，每个人都能轻松学会哦！

1.2 知识点

• 游戏的逻辑
• 判断结果的算法
• 界面的设计

2.1 设计棋盘

注：实验楼环境无法输入中文，可以用O和X来代替棋子

我们首先需要一个棋盘（15 * 15），记录棋盘中每一个位置的“情况”。 那么我们可以定义一个 chessboard[16][16] 的数组，为什么不是 [15][15] 呢？因为这样我们就可以让数组的坐标正好对应棋盘的行和列，方便后面代码的编写。

查看代码

#include <stdio.h>

#define N    15

//定义一个数组并为每一个元素赋初值0
int chessboard[N + 1][N + 1] = { 0 };

2.2、main函数的编写

开始编写主函数之前，我们先简单的考虑一下，一个游戏通常的流程是怎么样的 (⊙o⊙?)首 先肯定是进入游戏的一个主界面，然后点击开始按钮进入游戏，接着显示游戏画面，判断输赢，游戏结束。那么一个五子棋游戏的流程呢？

查看代码

//用来记录轮到玩家1还是玩家2，奇数表示轮到玩家1，偶数轮到玩家2
int whoseTurn = 0;

int main(void)
{
//自定义函数，用来初始化游戏，也就是显示欢迎界面并且进入游戏显示棋盘
initGame();

//这个循环就是用来让两个玩家轮流落子的
while (1)
{
//每次循环自增1，这样就可以做到2人轮流
whoseTurn++;

//自定义函数，用来执行落子操作
playChess();
}

return 0;
}

2.3、initGame函数

在这个函数中，我们要实现的功能是

• 显示一个简单的欢迎界面
• 要求输入Y之后显示出棋盘

下面，我们就开始吧！

查看代码

void initGame(void)
{
char c;

printf("欢迎^_^请输入y进入游戏：");
c = getchar();
if ('y' != c && 'Y' != c)
exit(0);

//清屏,windows下为system("cls")
system("clear");

//这里我们又调用了一个自定义函数，函数的功能是打印出棋盘
printChessboard();
}

我们在 initGame 函数中使用了 exit 以及 system 这两个函数，所以要在程序的最上面包含 stdlib.h 这个头文件

查看代码

#include <stdlib.h>

2.4、printChessboard 函数

功能：

• 打印出行号和列号，并打印出棋盘
• 数组元素的值为0，打印出星号（*），表示该位置没有人落子
• 数组元素的值为1，打印实心圆（X，玩家1的棋子）
• 数组元素的值为2，打印空心圆（O，玩家2的棋子）

查看代码

void printChessboard(void)
{
int i, j;

for (i = 0; i <= N; i++)
{
for (j = 0; j <= N; j++)
{
if (0 == i)        //这样可以打印出列号
printf("%3d", j);
else if (j == 0)    //打印出行号
printf("%3d", i);
else if (1 == chessboard[i][j])
//windows下●占2列，前面只需加一个空格
printf("  X");
else if (2 == chessboard[i][j])
printf("  O");
else
printf("  *");
}
printf("\n");
}
}

2.5、 playChess 函数

函数功能：

• 要求玩家输入准备落子的位置
• 如果当前是玩家1落子，就将1赋值给数组中对应位置的元素
• 如果当前是玩家2落子，就将2赋值给数组中对应位置的元素
• 每次落子完毕，判断当前玩家是否获胜

查看代码

void playChess(void)
{
int i, j, winner;

//判断轮到玩家1还是玩家2，然后把值赋给数组中对应的元素
if (1 == whoseTurn % 2)
{
printf("轮到玩家1，请输入棋子的位置，格式为行号+空格+列号：");
scanf("%d %d", &i, &j);
chessboard[i][j] = 1;
}
else
{
printf("轮到玩家2，请输入棋子的位置，格式为行号+空格+列号：");
scanf("%d %d", &i, &j);
chessboard[i][j] = 2;
}

//重新打印一次棋盘
system("clear");
printChessboard();
3ff8
//再次调用了这个函数

/*
*下面这段调用了自定义函数（judge函数）
*用来判断当前玩家下完这步棋后，他有没有获胜
*具体怎么判断的，马上就给大家解释哦
*/
if (judge(i, j, whoseTurn))
{
if (1 == whoseTurn % 2)
printf("玩家1胜！\n");
else
printf("玩家2胜！\n");
}
}

2.6、judge函数

函数参数：

• x：当前落子的行号
• y：当前落子的列号

返回值：

• 1或0。1表示当前玩家落子之后出现五子连一线，也就是当前玩家获胜

查看代码

int judge(int x, int y)
{
int i, j;
int t = 2 - whoseTurn % 2;
const int step[4][2]={{-1,0},{0,-1},{1,1},{1,0}};
for(int i=0;i<4;++i)
{
const int d[2]={-1,1};
int count=1;
for(int j=0;j<2;++j)
for(int k=1;k<=4;++k){
int row=x+k*d[j]*step[i][0];
int col=y+k*d[j]*step[i][1];
if( row>=1 && row<=N && col>=1 && col<=N &&
chessboard[x][y]==chessboard[row][col])
count+=1;
else
break;
}
if(count>=5)
return 1;
}
return 0;
}

judge 这个函数中，有 3 个嵌套的 for 循环，这 3 个循环的目的在于判断是否有五子连城一条线。

五子连线，无非是在一行上，一列或者斜方向上有连续的五个子。在这里，我们将采取一种试探的方法，即沿着水平，竖直，倾斜等方向分别寻找是否有五子连线。下面举一个例子：

在上面的对局中，我们以（9，10）来讲解判断五子是否成线的算法。

首先判断（9，10）的倾斜方向是否出现五子连线，判断方式如下：

• 以（9，10）为起点，向左上方向依此寻找，满足条件的坐标分别是（8，9），（7，8），（6，7）。因为（5，6）不满足条件，所以进入下一步
• 然后在向右下方寻找，找到（10，11），仅有一个满足条件的点。
• 然后一共找到五个在同一直线上的点，所以玩家二取得胜利，

如果倾斜方向不满足取胜的条件，就再判断竖直方向，水平方向，如果均不成立，这意味着当前玩家无法取得胜利，对局将会继续。

到这里，我们的五子棋游戏就基本上完成了。不过，我们的项目课并没有结束，我们还要对项目做一个后期的维护工作。

3.1 我的棋子被“吃”了

不知道大家发现没有，我们的五子棋小游戏在落子时，即便是落子的位置已经被占用，依旧可以“吃掉”原棋子。 这是因为我们在写 playChess 函数的时候，没有对落子位置进行检测。我们可以这样修改我们的代码：

查看代码

void playChess(void)
{
int i, j, winner;
if (1 == whoseTurn % 2)
{
printf("轮到玩家1，请输入棋子的位置，格式为行号+空格+列号：");
scanf("%d %d", &i, &j);
//修复BUG
while(chessboard[i][j] != 0)
{
printf("您要下的位置已经被占用了哦，请重新输入：");
scanf("%d %d", &i, &j);
}
//修复BUG
chessboard[i][j] = 1;
}
else
{
printf("轮到玩家2，请输入棋子的位置，格式为行号+空格+列号：");
scanf("%d %d", &i, &j);
//修复BUG
while(chessboard[i][j] != 0)
{
printf("您要下的位置已经被占用了哦，请重新输入：");
scanf("%d %d", &i, &j);
}
//修复BUG
chessboard[i][j] = 2;
}

system("clear");
printChessboard();

if (judge(i, j))
{
if (1 == whoseTurn % 2)
printf("玩家1胜！\n");
else
printf("玩家2胜！\n");
}
}

在函数中加入一个循环，当落子位置已经被占用时，给出提示，并且要求重新输入。

3.2 我怎么永远赢不了

当出现五子连线的时候，提示玩家1或玩家2获胜之后，又提示“轮到玩家*，请输入棋子位置……” 是不是很郁闷呢？ 其实我们只要加一句代码就行！

查看代码

if (judge(i, j))
{
if (1 == whoseTurn % 2)
{
printf("玩家1胜！\n");
exit(0);    //修复BUG
}
else
{
printf("玩家2胜！\n");
exit(0);    //修复BUG
}
}
}

在获胜后除了提示玩家某某获胜意外，退出游戏exit(0)

源代码

查看代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N	15
int chessboard[N+1][N+1]={0};
int whoseTurn=0;
void initGame(void);
void printChessboard(void);
void playChess(void);
int judge(int ,int );

int main(void)
{
initGame();
while(1)
{
whoseTurn++;
playChess();
}
return 0;
}

void initGame(void)
{
char c;
printf("Please intput \'y\' to enter the game:");
c = getchar();
if('y'!=c&&'Y'!=c)
exit(0);
system("clear");
printChessboard();
}

void printChessboard(void){
int i,j;
for(i=0;i<=N;i++){
for(j=0;j<=N;j++){
if(0==i)
printf("%3d",j);
else if(j==0)
printf("%3d",i);
else if(1==chessboard[i][j])
printf("  0");
else if(2==chessboard[i][j])
printf("  X");
else
printf("  *");
}
printf("\n");
}
}

void playChess(void)
{
int i,j,winner;
if(1==whoseTurn%2)
{
printf("Turn to player 1,please input the position:");
scanf("%d %d",&i,&j);

while(chessboard[i][j]!=0)
{
printf("This position has been occupied,please input the position again:");
scanf("%d %d",&i,&j);
}
chessboard[i][j]=1;
}
else
{
printf("Turn to player 2,please input the position:");
scanf("%d %d",&i,&j);

while(chessboard[i][j]!=0)
{
printf("This position has been occupied,please input the position again:");
scanf("%d %d",&i,&j);
}
chessboard[i][j]=1;
}
system("clear");
printChessboard();
if(judge(i,j))
{
if(1==whoseTurn%2)
{
printf("Winner is player 1!\n");
exit(0);
}
else
{
printf("Winner is player 2!\n");
exit(0);
}
}
}

int judge(int x,int y)
{
int i,j;
int t= 2 - whoseTurn%2;
const int step[4][2]={{-1,0},{0,-1},{1,1},{1,0}};
for(int i=0;i<4;i++){
const int d[2]={-1.1};
int count=1;
for(int j=0;j<2;++j)
for(int k=1;k<=4;k++){
int row=x+k*d[j]*step[i][0];
int col=y+k*d[j]*step[i][1];
if(row>=1&&row<=N&&
col>=1&&col<=N&&
chessboard[x][y]==chessboard[row][col])
count+=1;
else
break;
}
if(count>=5)
return 1;
}
return 0;
}