三子棋游戏实现：分支、循环、数组与函数结合

三子棋（Tic-Tac-Toe）是一款简单的二维棋盘游戏，玩家在一个3x3的棋盘上轮流放置棋子，通常由两个玩家进行。目标是让自己的棋子在横向、纵向或对角线上排列成一行，首先完成这一目标的玩家获胜。在实现过程中，结合了分支、循环、数组和函数这几大编程概念，使得整个实现更加结构化、清晰和易于扩展。

1. 游戏结构分析

三子棋游戏需要几个基本的元素：

棋盘：使用一个3x3的数组来表示。每个位置可以是空白（表示未占用）、玩家1的棋子（例如 X）、玩家2的棋子（例如 O）。
玩家轮流：两个玩家轮流进行操作，直到某一方获胜或棋盘满员（平局）。
游戏胜利条件：某一玩家的棋子在横向、纵向或对角线上排列成一行时，该玩家获胜。

2. 核心功能实现

在C语言中实现三子棋游戏时，我们需要重点关注以下几个功能：

显示棋盘。
让玩家输入坐标放置棋子。
判断游戏是否结束，包括平局、胜利或继续。

2.1 定义棋盘及相关变量

首先，我们定义一个3x3的字符数组来表示棋盘，并用两个字符 'X'和 'O'来表示玩家1和玩家2的棋子。

#include <stdio.h>

char board[3][3];  // 3x3棋盘
int currentPlayer = 1;  // 当前玩家，1代表玩家X，2代表玩家O

2.2 初始化棋盘

为了初始化棋盘，我们创建一个函数，用 '-'表示棋盘上的空位置。

void initializeBoard() {
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            board[i][j] = '-';  // 初始化为空
        }
    }
}

2.3 显示棋盘

为了让玩家看到棋盘的当前状态，我们需要一个函数来打印出棋盘。

void displayBoard() {
    printf("\n");
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            printf("%c ", board[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    printf("\n");
}

2.4 玩家输入

我们需要一个函数来让玩家输入坐标，放置棋子。假设玩家输入的坐标从1开始（即1-3行，1-3列），我们将其转换为数组的索引。

int isValidMove(int row, int col) {
    if (row < 0 || row >= 3 || col < 0 || col >= 3) {
        return 0;  // 无效的坐标
    }
    if (board[row][col] != '-') {
        return 0;  // 已经有棋子了
    }
    return 1;  // 合法位置
}

void playerMove() {
    int row, col;
    printf("Player %d's turn (Enter row and column): ", currentPlayer);
    while (1) {
        scanf("%d %d", &row, &col);
        row--; col--;  // 调整为数组索引
        if (isValidMove(row, col)) {
            board[row][col] = (currentPlayer == 1) ? 'X' : 'O';  // 放置棋子
            break;
        } else {
            printf("Invalid move! Try again: ");
        }
    }
}

2.5 判断胜利条件

我们需要一个函数判断是否有玩家获胜。判断的方法是检查每一行、每一列以及两条对角线。

int checkWin() {
    // 检查行
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        if (board[i][0] == board[i][1] && board[i][1] == board[i][2] && board[i][0] != '-') {
            return 1;  // 行胜利
        }
    }

    // 检查列
    for (int j = 0; j < 3; j++) {
        if (board[0][j] == board[1][j] && board[1][j] == board[2][j] && board[0][j] != '-') {
            return 1;  // 列胜利
        }
    }

    // 检查对角线
    if (board[0][0] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][2] && board[0][0] != '-') {
        return 1;  // 对角线胜利
    }
    if (board[0][2] == board[1][1] && board[1][1] == board[2][0] && board[0][2] != '-') {
        return 1;  // 对角线胜利
    }

    return 0;  // 无胜利
}

2.6 判断平局

游戏在没有胜利的情况下，如果棋盘满了，可以判断为平局。

int checkDraw() {
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            if (board[i][j] == '-') {
                return 0;  // 还有空位置，未平局
            }
        }
    }
    return 1;  // 棋盘满，平局
}

2.7 切换玩家

为了在每回合切换玩家，可以使用一个简单的函数。

void switchPlayer() {
    currentPlayer = (currentPlayer == 1) ? 2 : 1;
}

3. 游戏主循环

最后，我们需要一个主函数来启动游戏并进行循环。游戏会一直进行，直到有玩家获胜或平局。

int main() {
    initializeBoard();
    while (1) {
        displayBoard();
        playerMove();
        if (checkWin()) {
            displayBoard();
            printf("Player %d wins!\n", currentPlayer);
            break;
        }
        if (checkDraw()) {
            displayBoard();
            printf("It's a draw!\n");
            break;
        }
        switchPlayer();
    }
    return 0;
}