C语言实习报告一担挑游戏.docx

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C语言实习报告一担挑游戏

§1.1题目描述

【一担挑游戏】

【要求】

简单计算机模拟棋盘对弈。

其中棋盘左上角坐标为（1，1），右下角为（3，3）。

游戏规则如下：

1.计算机移动时，使用相应函数扫描棋盘矩阵，寻找未占单元，发现空单元后，置为“O”，未发现时，报告平局后退出。

2.轮到对弈者时，使用相应函数要求对弈者回答想要把“X”放在哪里。

3.谁先三点连成一线了，则报告谁胜出。

4.计算机与对弈者每下一步棋都会使相应位置变为“O”和“X”，便于在屏幕上显示矩阵。

【提示】

棋盘位置用二维数组代表，初始状态每一位置均应为“”（空），其分隔线（即棋盘线）可用——或││来分隔

§1.2算法设计

一担挑小游戏，简单、休闲、益智。

全程序大体由四部分组成：

“玩家落子模块”、“计算机落子模块”、“判断胜负模块”及“打印棋盘模块”。

考量到棋类游戏计算上的复杂性，本程序尽可能简化算法，使计算机简单地按照棋盘顺序落子。

总流程图设计构想如下：

各功能模块流程图设计如下：

1.玩家落子模块

该位置置为“X”

【注】棋盘坐标定义为从1,1到3,3

该模块要求玩家输入想要落子的坐标row,column。

如果位置row-1,column-1处字符数组元素不存在或已经被占，系统给出错误提示，并要求玩家重新输入；否则该位置置为“X”。

2.计算机落子模块

该模块设计成3*3的循环，按次序检索该单元是否为空。

如果单元已被占则跳过；否则置为“O”。

3.判断胜负模块

用穷举法判断某行、某列、对角线是否连成一线。

判断顺序如上。

若某一判断为“是”，则将连成线的字符赋值给字符变量winner再交由主函数尾的程序辨析谁获胜；若一直判断为“否”，将空值赋给变量winner，再交由玩家落子模块或计算机落子模块运行。

4.打印棋盘模块

主函数流程（程序设计布局）

§1.3程序设计及代码分析

源程序如下：

#include"stdio.h"

#include"stdlib.h"

voidprintboard（）;//打印棋盘

voidcheck（）;//检查结果是否分出胜负

charboard[3][3]={{'\0','\0','\0'},{'\0','\0','\0'},{'\0','\0','\0'}};//棋盘初始化

charwinner='\0';//标记谁是胜者

intmain（）

{introw=0,column=0;//定义棋盘的行列

intstep=0;//定义计算步数的变量

printf（"\nwelcometothisgame,player!

\n"）;

printboard（）;//打印空棋盘

while（winner=='\0'&&step!

=9）//当未分胜负时，循环双方对弈

{//玩家落子

do//当棋子落在无效区时，报错

{printf（"\npleaseenterthecoordinatewhereyouwanttoputyourX:

"）;

scanf（"%d,%d",&row,&column）;//输入欲落子的坐标

if（row*column>9||row*column<1||board[row-1][column-1]!

='\0'）

printf（"\nfaultposition!

pleasereput:

"）;

}while（row*column>9||row*column<1||board[row-1][column-1]!

='\0'）;

printf（"\n\nplayermove\n"）;

board[row-1][column-1]='X';//落子有效

printboard（）;//即打印棋盘

step++;//每下一步步数加一

check（）;//检查是否分出胜负

if（winner!

='\0'||step==9）break;//如果是，结束游戏

//计算机落子

printf（"\n\ncomputermove\n"）;

for（row=0;row<3;row++）//计算机按循环的顺序落子

{

for（column=0;column<3;column++）

{

if（board[row][column]=='\0'）

{

board[row][column]='O';

gotoend;//如果计算机已落子，停止扫描棋盘

}

}

}end:

;

printboard（）;//打印棋盘

step++;//每下一步步数加一

check（）;//检查是否分出胜负

}//一回合完成，若未分胜负，返回继续执行大循环

//当游戏结束，辨析谁是胜者

if（winner=='O'）

printf（"*****youlose!

*****\n"）;//winner值为“O”表示计算机赢

elseif（winner=='X'）

printf（"*****youwin!

*****\n"）;//winner值为“X”表示玩家赢

elseif（winner=='\0'）

printf（"*****draw!

*****\n"）;//winner值为“\0”表示平局

return0;

}//main函数结束

voidprintboard（）//定义打印棋盘函数

{printf（"\n"）;

printf（"%c|%c|%c\n",board[0][0],board[0][1],board[0][2]）;

printf（"-----------\n"）;

printf（"%c|%c|%c\n",board[1][0],board[1][1],board[1][2]）;

printf（"-----------\n"）;

printf（"%c|%c|%c\n",board[2][0],board[2][1],board[2][2]）;

printf（"\n\n"）;

}

voidcheck（）//定义判断胜负函数

{if（（board[0][0]==board[1][1]&&board[0][0]==board[2][2]）||（board[0][2]==board[1][1]&&board[0][2]==board[2][0]））//★

winner=board[1][1];//若某条对角线连成线，返回正中心棋子的值

else

if（（board[0][0]==board[0][1]&&board[0][0]==board[0][2]）||（board[0][0]==board[1][0]&&board[0][0]==board[2][0]））//★

winner=board[0][0];//若第一行或第一列连成线，返回左上角棋子的值

else

if（（board[0][2]==board[1][2]&&board[0][2]==board[2][2]）||（board[2][0]==board[2][1]&&board[2][0]==board[2][2]））//★

winner=board[2][2];//若第三行或第三列连成线，返回右下角棋子的值

else

if（（board[0][1]==board[1][1]&&board[0][1]==board[2][1]）||（board[1][0]==board[1][1]&&board[1][0]==board[1][2]））//★

winner=board[1][1];//若第二行或第二列连成线，返回正中心棋子的值

elsewinner='\0';//未连成线，返回空值

}

【注】1.绿字部分为程序的注释2.打星号处在源程序中不分行

代码分析：

本程序不需要模块的设计，使得功能受限，只能实现最基本的人机对战。

如果要使得功能更加完备，需要增加模块使对战更加灵活（尤其是计算机落子模块需要扩充）。

以下就程序的几个主要部分进行代码分析：

1.主函数

（1）初始化棋盘。

棋盘设计成3*3的二维字符数组，初始每个位置置为'\0'，表示空

charboard[3][3]={{'\0','\0','\0'},{'\0','\0','\0'},{'\0','\0','\0'}};

（2）“玩家落子模块”和“计算机落子模块”合在主函数的同一while循环体下，作为整体的一回合运行。

通过循环控制，并未将两个模块单独拉出来做成独立的函数体。

当然，拉出来做成独立的函数体也可以，这样几个模块的关系会更清楚一点。

while（winner=='\0'&&step!

=9）

{//玩家落子模块

do

{printf（"\npleaseenterthecoordinatewhereyouwanttoputyourX:

"）;

scanf（"%d,%d",&row,&column）;

if（row*column>9||row*column<1||board[row-1][column-1]!

='\0'）

printf（"\nfaultposition!

pleasereput:

"）;

}while（row*column>9||row*column<1||board[row-1][column-1]!

='\0'）;

printf（"\n\nplayermove\n"）;

board[row-1][column-1]='X';

printboard（）;

step++;

check（）;

if（winner!

='\0'||step==9）break;

//计算机落子模块

printf（"\n\ncomputermove\n"）;

for（row=0;row<3;row++）

{

for（column=0;column<3;column++）

{

if（board[row][column]=='\0'）

{

board[row][column]='O';

gotoend;

}

}

}end:

;

printboard（）;

step++;

check（）;

}

（3）执行对弈的充分条件while（winner=='\0'&&step!

=9）表示胜者未出现且步数未满九。

一旦人机共走了九步，棋盘已被占满，则不论是否出现胜者都必须结束游戏。

（4）计算机落子采取逐行逐列（两个for循环的嵌套）检索空格再落子的办法，简单机械，实际上并未对玩家的落子情况做出应对。

不够智能是这个游戏程序的弱点。

（5）判断谁是赢家，利用winner带回的字符。

'O'是计算机的落子，故winner='O'表示计算机获胜。

同理玩家获胜、平局亦是如此。

if（winner=='O'）

printf（"*****youlose!

*****\n"）;

elseif（winner=='X'）

printf（"*****youwin!

*****\n"）;

elseif（winner=='\0'）

printf（"*****draw!

*****\n"）;

return0;

2.打印棋盘函数

双方每走一步都要打印棋盘，故该模块做成一个函数体。

函数本身只要求实现打印棋盘即可，只需调用一个printf函数，并不复杂。

3.判断胜负函数

双方每走一步都要判断是否分出胜负，以告知程序对战是否继续执行。

分析游戏规则，某行或某列或某条对角线连成线则胜者出现。

三行三列两对角，共八种情况，循环语句难以实现判断，不如干脆穷举罗列。

（详见voidcheck（）函数的定义部分）在此基础上略作简化：

第一行、第一列交于左上格，故合并判断左上格的值即可；第二行、第二列交于中心格，故合并判断中心格的值即可；第三行、第三列交于右下格，故合并判断右下格的值即可；两条对角线交于中心格，故合并判断中心格的值即可。

这样if语句可省去一半。

§1.4实验数据及运行效果截图

棋盘界面

对弈过程，玩家输

平局

输入错误，重新输入

玩家获胜

§1.5设计中出现的错误及解决方法

首次尝试大一点的程序设计，没想到直接去设计游戏，果然很有挑战。

这个程序主体不大，不需要设计多少模块，程序的难点在算法上。

1.在判断玩家落子是否正确时，开始我用if（（row*column>9||row*column<1）||board[row-1][column-1]!

='\0'）来判定落子错误，结果输入1,4时，在棋盘2,1处输出了’X’，虽然有输出，但显然不合要求；输入4,1时不报错，但计算机有输出，显然错误。

【解决方法】追加了两个判断条件row>3和column>3，将上述判断条件改为

if（（（row*column>9||row*column<1）||（board[row-1][column-1]!

='\0'||column>3））||row>3）这样，只要其中一个条件成立，则返回重新输入坐标。

2.在执行游戏时，开始未设计计算步数的变量step，结果棋盘下满时，不论是否分出胜负，均报告平局draw!

【解决方法】设计变量step，在玩家或计算机每下一步后使其加一，将对弈程序的循环条件改为while（winner=='\0'&&step!

=9），即未分胜负且棋盘未满，再统一判断胜负平。

3.在设计计算机落子模块时，开始时玩家落子后，计算机连下好几步，因为光用两个for循环只能要求计算机找出空位落子，不能控制计算机落子次数。

几经考虑，设计了两种方案：

（1）追加一个标记变量k，使计算机未落子时，k置为0，否则置为1；再在for循环中检查k的值，一旦为1，退出循环。

设计如下：

k=0;

for（row=0;row<3;row++）

{if（k==1）break;

for（column=0;column<3;column++）

{

if（board[row][column]=='\0'）

{k=1;

board[row][column]='O';

break;}

}

}

}

（2）调用"stdlib.h"头文件中的goto函数。

计算机一旦落子，则执行，程序直接跳到循环末尾。

设计如下：

for（row=0;row<3;row++）

{for（column=0;column<3;column++）

{

if（board[row][column]=='\0'）

{

board[row][column]='O';

gotoend;

}

}

}end:

;

【解决方法】方案

（2）更简洁，更清楚，实际采用了方案

（2）

4.在设计判断胜负模块时，在判断胜负的方法上几经改进，题目要求“三点一线”则获胜，3*3的棋盘有三行三列两对角，共八种情况，开始时设计八个if语句的嵌套结构，虽然可以运行，但程序冗长可读性低，且判断结果相互交叉，造成运行的事倍功半。

【解决方法】巧妙设计了一个成对判断的算法，使程序节省了一半篇幅。

详见第三节—>代码分析—>判断胜负函数

5.在考虑计算机的落子模式时，我曾尝试过更加复杂的算法，使其不单纯按顺序扫描棋盘落子，力图使其优先追加判断胜负的能力，能赢时下赢着，快输时下守着，但算法实在太复杂，考虑的情况太多，连用八个if语句的嵌套，程序变得十分臃肿难看，而且还不够且运行总是异常，考虑到时间因素，很遗憾未能深入考虑，优化设计，就此搁浅。

结语：

此次游戏软件的设计，不但让我熟悉了软件制作的流程，熟悉了用C进行程序开发的基本方法，还让我了解了软件制作的来之不易，更加坚定了“支持正版，打击剽窃”的信念。

一款好的软件必定集结了各种优秀的要素：

良好的制作环境、熟练的软件设计师、精炼到位的算法、清晰明了的模块化程序设计、千百次的编译调试等等。

开始制作游戏时，我一门心思考虑算法，碰到种种障碍，后来通过海量地查阅资料，才深感知识浅薄、无可奈何。

有些问题只要调用一个函数就能解决，我却洋洋洒洒罗列了各种情况分类讨论。

差距是显然的。

知识匮乏加经验欠缺，这是我在这几天所深深领会的东西。

我尽己所能完成了题目的要求。

在整个课程设计中，我认为最重要的就是耐心和细心。

细心，就是在编写过程中注意拼写，仔细编写程序；耐心，就是程序编译中出现很多错误的时候能够耐心去修改，只有这样，才能很好的完成程序。

 虽然在整个过程中出现了不少错误，但最终还是圆满完成了，

此次c程序设计的经历，我学到很多，同时也让我深刻明白知识及经验对程序开发员的必要性。

从今往后，我还得不断丰富自己的知识储备和提高自己的编程经验。