第一篇：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計-五子棋

姓 名： 劉旭

學(xué) 院： 計算機與通信學(xué)院

班 級： 通信工程101班

指導(dǎo)老師： 文志誠

目錄

一、需求分析..................................................................................................................................3 1.1 開發(fā)背景....................................................................................................................................3 2.2 功能簡介....................................................................................................................................3

二、系統(tǒng)設(shè)計..................................................................................................................................4 2.1 函數(shù)一覽....................................................................................................................................4 2.2 “封面”的設(shè)計........................................................................................................................4 2.3 二維數(shù)組與控制臺....................................................................................................................5 2.4 鍵盤操作....................................................................................................................................6 2.5判定.............................................................................................................................................7 2.6 悔棋的實現(xiàn)................................................................................................................................8

三、調(diào)試運行..................................................................................................................................9 3.1 進(jìn)入界面....................................................................................................................................9 3.2 棋盤的初始狀態(tài)......................................................................................................................10 3.3 激戰(zhàn)中……..............................................................................................................................10 3.4 游戲結(jié)束..................................................................................................................................11

四、解決問題的關(guān)鍵....................................................................................................................11

五、課設(shè)總結(jié)................................................................................................................................11

六、附錄........................................................................................................................................12 6.1 畫圖代碼..................................................................................................錯誤！未定義書簽。6.2 初始化......................................................................................................錯誤！未定義書簽。6.3 Play函數(shù)..................................................................................................錯誤！未定義書簽。

一、需求分析

1.1 開發(fā)背景

學(xué)習(xí)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)該門課程，對于枯燥無味的理論知識，我們是否能夠通過所學(xué)的知識在課程設(shè)計中做出有趣味東西，然后讓我們對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更加的感興趣呢？于是我和我的室友陳明建開始醞釀著寫些什么東西。上個學(xué)期就已經(jīng)寫了通訊錄那之類的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，這次我們決心有所改變，我們學(xué)習(xí)了棧、隊列、樹、圖，字典樹有人選了，我們就來寫一個基于圖的小程序，五子棋，對，圖的簡單應(yīng)用，于是我們開始著手來寫這個小小的程序，祝我們好運！

2.2 功能簡介

既然是五子棋，我們要做的是時時刻刻的將整個圖（以下稱為棋局）的狀態(tài)呈現(xiàn)出來，那么界面就是必不可少的。MFC不會？沒關(guān)系，我們就用基于控制臺的字符輸出來構(gòu)建這個棋局吧，當(dāng)然這只是第一步，詳細(xì)如下： 1擁有一個良好的進(jìn)入界面，以及必要的選項； ○2擁有一個二維的數(shù)組來記錄和更新實時的狀態(tài)，并且能夠有一種方法在DOS界面下繪制○出整個棋局的實時狀態(tài)（包括棋盤和棋子）；

3能夠通過鍵盤上的按鍵完成所選位置的移動和選定操作； ○4能夠在每一次的走棋后判定是否游戲結(jié)束（棋盤走滿或者是一方勝出）； ○5能夠完成悔棋的功能，并保證這之間的棋局繪圖能夠與二維數(shù)組數(shù)據(jù)同步，做到真正意○義上的悔棋。

二、詳細(xì)設(shè)計

2.1 函數(shù)一覽

2.2 “封面”的設(shè)計

首先還是講些題外話，該程序由于與控制臺有密切的關(guān)系，于是在代碼中使用了不少 conio.h 中的函數(shù)，當(dāng)然在顯示時又使用了windows.h 中的 Sleep()函數(shù)，正是有了這些函數(shù)的使用，程序才得以順利完成，尤其是后面頻繁使用的gotoxy()函數(shù)。

進(jìn)入正題，由于是一個小的程序，因此將每一個功能分成一個一個的函數(shù)，這樣將在以后的修改和完成進(jìn)度上都有很大的幫助。由上面的函數(shù)一覽可以知道這個“封面”就是在Logo()函數(shù)里面實現(xiàn)的，函數(shù)實現(xiàn)過程中使用了Sleep()函數(shù)，使之有動態(tài)效果：

void Logo(){

char Wel[30]= { “Made By Lyush&& Mirs Chen” };

printf(“ttt

歡迎試用五子棋系統(tǒng)n”);

printf(“tt

”);

for(int i= 0;i< strlen(Wel);++i)

{

putchar(Wel[i]);

Sleep(200);// 可使字符一個一個的輸出

}

putchar(10);// 換行對應(yīng)的 ASCII 碼值為十進(jìn)制的 10 }

2.3 二維數(shù)組與控制臺

二維數(shù)組是用來使得整個棋盤的信息全部記錄下來，因此在結(jié)構(gòu)體中二維數(shù)組的聲明是最關(guān)鍵的。

struct {

int Status[MAX/2+2][MAX/2+2];

int MINBOX;

int Step;

char Graph[3][3];

char *FillGraph[9];

Sta Stack;} ChessBoard;

聲明全局變量是為了使得各函數(shù)能夠更方便地使用到這個結(jié)構(gòu)體，現(xiàn)假設(shè)某點的坐標(biāo)為(1, 1)，那么如何在屏幕上打印這個點呢？這就利用到了ChangeCoordinates()與gotoxy()函數(shù)，前者使坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，后者讓光標(biāo)走到所指的那個點，其實主要還是因為類似“┣、╋、●、○”在橫向上所占都是兩個英文字母的距離，因此在控制臺上反映的就是和數(shù)組下標(biāo)倍數(shù)關(guān)系了。部分代碼如下：

HANDLE hConsole= GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);

void ChangeCoordinates(int _X, int _Y, int *X, int *Y){

*X=(_X-1)* 2;

*Y=(_Y-1)* 4;}

void gotoxy(int x, int y)//這是光標(biāo)的函數(shù) {

COORD coord;

coord.Y= x;

// 在實際的應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)交換x與y的賦值

coord.X= y;

// 更好理解，即橫行位x，縱行為y。

SetConsoleCursorPosition(hConsole, coord);

}

2.4 鍵盤操作

在剛開始寫這個五子棋的時候是以坐標(biāo)來確定玩家的每一步棋，但后來發(fā)現(xiàn)這樣操作性實在是差，鍵盤操作是更好的選擇。這里又要用到一個函數(shù) getch(),其作用是無回顯的接受從鍵盤輸入的字符，讓屏幕不會出現(xiàn)你輸入的字符且等待著按回車確定…… 有了這個寶貝函數(shù)，馬上得到 “↑” 對應(yīng)的ASCII碼為-32和72 兩個連著的數(shù)值，依次可得其他對應(yīng)的ASCII碼。后面在使玩家一和玩家二分離操作，玩家一則是利用 W、S、A、D + space來操作，玩家二則是 上下左右+ enter。配合ChangeCoordinates()與gotoxy()函數(shù)，完成對走棋的控制。部分代碼如下：

if(Opreat[0]== 13&& Ply== 2|| Opreat[0]== 32&& Ply== 1){ if(ChessBoard.Status[Move_X][Move_Y]== 0)

{

int TTop= ++ChessBoard.Stack.Top;ChessBoard.Status[Move_X][Move_Y]= Ply;ChessBoard.Stack.Record[TTop][0]= Move_X;ChessBoard.Stack.Record[TTop][1]= Move_Y;printf(“%s”, Graph);return true;// 該次走棋操作有效

} else { … } } if(Opreat[0]==-32&& Opreat[1]== 72|| Opreat[0]== 'w'|| Opreat[0]== 'W'){// 凡是接受了“上操作”，則Move_X的值減一，if(Currect(Move_X-1, Move_Y))

{

Move_X-= 1;

} } else if(…){ … }

// 這是接下來的轉(zhuǎn)換操作

ChangeCoordinates(Move_X, Move_Y, &Temp_X, &Temp_Y);Gotoxy(Temp_X, Temp_Y);

2.5判定

對于每次走棋后，首先應(yīng)該做的就是判定一否有五個棋子已經(jīng)連成一線，也是一個簡單的搜索過程，由于每次走的點不一定是最外部的點，因此從每次走的點的兩頭同時搜索，當(dāng)遇到兩端同時結(jié)束時，搜索結(jié)束。當(dāng)滿足五子時游戲結(jié)束。當(dāng)然，當(dāng)棋盤被走滿時，游戲亦結(jié)束。代碼如下： bool Legal(int Point){

if(Point< 1|| Point> MAX/ 2+ 1)

return false;

else

return true;}

//搜索45度角是否為滿足ChessBoard.MINBOX 以X正軸為參考軸

if(!Flag){ Count= 1;for(int i1= X-1, j1= Y+ 1, i2= X+ 1, j2= Y-1;Legal(i1)&& Legal(j1)|| Legal(i2)&& Legal(j2);i1--, j1++, i2++, j2--){

int LastCount= Count;

if(Legal(i1)&& Legal(j1)&& ChessBoard.Status[i1][j1]== Ply)

{

Count++;

}

if(Legal(i2)&& Legal(j2)&& ChessBoard.Status[i2][j2]== Ply)

{

Count++;

}

if(LastCount== Count)

break;

if(Count== ChessBoard.MINBOX){

Flag= 1;

return true;

} } }

2.6 悔棋的實現(xiàn)

雖說下棋悔棋是一種不道義的行為，但是如果雙方約定好了，未嘗不可。在沒寫悔棋之前，只是記錄了“上一次”的位置，聲明了Last_X，Last_Y;當(dāng)然既然要求悔棋，那么直接調(diào)用棧頂元素，即可定位上次走棋的位置。那么悔棋呢，取出“上一次”的位置，判定位置（不同的位置對應(yīng)不同的填充圖形類型）在二維數(shù)組中撤銷走棋時所賦予的 Ply 值（玩家一走時，其值為1，玩家二走時，其值為2），重新將 ChessBoard.Status[ Last_X ][ Last_Y ] 賦為0。代碼如下：

int GetFillType(int X, int Y){

if(X== 1)

{

if(Y== 1)

return 0;

else if(Y== 16)

return 2;

else

return 1;

}

else if(X== 16)

{

if(Y== 1)

return 6;

else if(Y== 16)

return 8;

else

return 7;

}

else

{

if(Y== 1)

return 3;

else if(Y== 16)

return 5;

else

return 4;

} }

bool Retract(int *X, int *Y){

int Temp_X, Temp_Y, TTop, FillType;

if(!StackEmpty())

{

TTop= ChessBoard.Stack.Top--;

*X= ChessBoard.Stack.Record[TTop][0];

*Y= ChessBoard.Stack.Record[TTop][1];

ChessBoard.Status[*X][*Y]= 0;// 將該點置為真正意義上的空點

FillType= GetFillType(*X, *Y);

ChangeCoordinates(*X, *Y, &Temp_X, &Temp_Y);

Gotoxy(Temp_X, Temp_Y);

printf(“%s”, ChessBoard.FillGraph[FillType]);

return true;

}

else

{

Gotoxy(9, 65);

printf(“您已不能悔棋”);

Sleep(300);

Gotoxy(9, 65);

printf(“

”);

return false;

} }

三、調(diào)試運行

3.1 進(jìn)入界面

3.2 棋盤的初始狀態(tài)

3.3 激戰(zhàn)中……

3.4 游戲結(jié)束

四、解決問題的關(guān)鍵

這個五子棋的程序并沒有什么復(fù)雜的算法，只是利用了簡單的圖知識和一個棧的應(yīng)用，在這里主要的關(guān)鍵問題就是如何將程序有條理的寫下來，有一個好的邏輯思維。將程序分成了多個功能函數(shù)，盡量的讓一個函數(shù)的功能單一，只是在內(nèi)部調(diào)用了其他的函數(shù)以輔助改函數(shù)功能的實現(xiàn)，比如判定坐標(biāo)是否越界，坐標(biāo)是否合法，悔棋的點的位置狀態(tài)…… 這樣便能做到各個擊破，程序的形成也就變得暢通許多了。

五、課設(shè)總結(jié)

剛開始寫這個程序，認(rèn)為一定要用到 graphics.h, 無奈電腦TC不兼容，因此只好強行來畫這個界面了，使用輸入法里面的制表符，效果還不錯，通過一長串的if … else … 最好還是畫出來了，這個時候覺得控制臺的簡單圖形還是能夠畫出來的，并且可以盡量去美化它的界面。后面的附錄中將給出畫棋盤和棋子的源代碼。在程序設(shè)計的過程中，尤其是為源程序加上悔棋的功能，這期間總是有許多意想不到的錯誤，比如加上后，有時走了5個連子棋，但是程序并沒有判定輸贏，而是可以繼續(xù)走、有時沒有五個卻已經(jīng)結(jié)束了，光標(biāo)沒有復(fù)位，悔棋后，玩家的走棋順序沒有跟著改變……通過后來的一步步修改終于使得這些問題都一一解決了，比如說對 Prompt（提示）函數(shù)引進(jìn)了返回值，判斷該次操作是否成功，如果下了棋則為 true，如果是悔棋就是 false 了，這樣便使得后面的操作更規(guī)范了和統(tǒng)一了。

六、附錄

#include #include #include #include #include #include #include #define MAX 31 #define STA_1 1 #define STA_2 2 #define STA_0 0

HANDLE hConsole= GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);

void HideCursor(){ CONSOLE_CURSOR_INFO cursor_info = {1, 0};

SetConsoleCursorInfo(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), &cursor_info);}

typedef struct {

int Record[260][2];

int Base;

int Top;} Sta;

struct {

int Status[MAX/2+2][MAX/2+2];

int MINBOX;

int Step;

char Graph[3][3];

char *FillGraph[9];

Sta Stack;

} ChessBoard;

void Gotoxy(int x, int y)//這是光標(biāo)的函數(shù) {

COORD coord;

coord.Y= x;

coord.X= y;

SetConsoleCursorPosition(hConsole, coord);

}

void Logo(){

char Wel[30]= { “Made By Lyush&& Mirs Chen” };

printf(“ttt

歡迎試用五子棋系統(tǒng)n”);

printf(“tt

”);

for(int i= 0;i< strlen(Wel);++i)

{

putchar(Wel[i]);

Sleep(200);

}

putchar(10);}

int Login(){

int Mode, Skip= 0;

char Request;

if(!Skip)

{

printf(“nn在這兒你能DIY(Do it youself!)你的棋子，每個棋子接受一個漢字”);

printf(“ Y Orz Nn”);

scanf(“%c”, &Request);

if(Request== 'Y'|| Request== 'y')

{

printf(“玩家一的 DIY 棋子-->”);

scanf(“%s”, ChessBoard.Graph[1]);

ChessBoard.Graph[1][2]= '