数据结构课程设计五子棋_数据结构课程设计全集
数据结构课程设计五子棋由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“数据结构课程设计全集”。
姓 名： 刘旭
学 院： 计算机与通信学院
班 级： 通信工程101班
指导老师： 文志诚
目录
一、需求分析..................................................................................................................................3 1.1 开发背景....................................................................................................................................3 2.2 功能简介....................................................................................................................................3
二、系统设计..................................................................................................................................4 2.1 函数一览....................................................................................................................................4 2.2 “封面”的设计........................................................................................................................4 2.3 二维数组与控制台....................................................................................................................5 2.4 键盘操作....................................................................................................................................6 2.5判定.............................................................................................................................................7 2.6 悔棋的实现................................................................................................................................8
三、调试运行..................................................................................................................................9 3.1 进入界面....................................................................................................................................9 3.2 棋盘的初始状态......................................................................................................................10 3.3 激战中……..............................................................................................................................10 3.4 游戏结束..................................................................................................................................11
四、解决问题的关键....................................................................................................................11
五、课设总结................................................................................................................................11
六、附录........................................................................................................................................12 6.1 画图代码..................................................................................................错误！未定义书签。6.2 初始化......................................................................................................错误！未定义书签。6.3 Play函数..................................................................................................错误！未定义书签。
一、需求分析
1.1 开发背景
学习了数据结构该门课程，对于枯燥无味的理论知识，我们是否能够通过所学的知识在课程设计中做出有趣味东西，然后让我们对于数据结构更加的感兴趣呢？于是我和我的室友陈明建开始酝酿着写些什么东西。上个学期就已经写了通讯录那之类的链式结构，这次我们决心有所改变，我们学习了栈、队列、树、图，字典树有人选了，我们就来写一个基于图的小程序，五子棋，对，图的简单应用，于是我们开始着手来写这个小小的程序，祝我们好运！
2.2 功能简介
既然是五子棋，我们要做的是时时刻刻的将整个图（以下称为棋局）的状态呈现出来，那么界面就是必不可少的。MFC不会？没关系，我们就用基于控制台的字符输出来构建这个棋局吧，当然这只是第一步，详细如下： 1拥有一个良好的进入界面，以及必要的选项； ○2拥有一个二维的数组来记录和更新实时的状态，并且能够有一种方法在DOS界面下绘制○出整个棋局的实时状态（包括棋盘和棋子）；
3能够通过键盘上的按键完成所选位置的移动和选定操作； ○4能够在每一次的走棋后判定是否游戏结束（棋盘走满或者是一方胜出）； ○5能够完成悔棋的功能，并保证这之间的棋局绘图能够与二维数组数据同步，做到真正意○义上的悔棋。
二、详细设计
2.1 函数一览
2.2 “封面”的设计
首先还是讲些题外话，该程序由于与控制台有密切的关系，于是在代码中使用了不少 conio.h 中的函数，当然在显示时又使用了windows.h 中的 Sleep()函数，正是有了这些函数的使用，程序才得以顺利完成，尤其是后面频繁使用的gotoxy()函数。
进入正题，由于是一个小的程序，因此将每一个功能分成一个一个的函数，这样将在以后的修改和完成进度上都有很大的帮助。由上面的函数一览可以知道这个“封面”就是在Logo()函数里面实现的，函数实现过程中使用了Sleep()函数，使之有动态效果：
void Logo(){
char Wel[30]= { “Made By Lyush&& Mirs Chen” };
printf(“ttt
欢迎试用五子棋系统n”);
printf(“tt
”);
for(int i= 0;i
{
putchar(Wel[i]);
Sleep(200);// 可使字符一个一个的输出
}
putchar(10);// 换行对应的 ASCII 码值为十进制的 10 }
2.3 二维数组与控制台
二维数组是用来使得整个棋盘的信息全部记录下来，因此在结构体中二维数组的声明是最关键的。
struct {
int Status[MAX/2+2][MAX/2+2];
int MINBOX;
int Step;
char Graph[3][3];
char *FillGraph[9];
Sta Stack;} CheBoard;
声明全局变量是为了使得各函数能够更方便地使用到这个结构体，现假设某点的坐标为(1, 1)，那么如何在屏幕上打印这个点呢？这就利用到了ChangeCoordinates()与gotoxy()函数，前者使坐标进行转换，后者让光标走到所指的那个点，其实主要还是因为类似“┣、╋、●、○”在横向上所占都是两个英文字母的距离，因此在控制台上反映的就是和数组下标倍数关系了。部分代码如下：
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)//这是光标的函数 {
COORD coord;
coord.Y= x;
// 在实际的应用过程中发现交换x与y的赋值
coord.X= y;
// 更好理解，即横行位x，纵行为y。
SetConsoleCursorPosition(hConsole, coord);
}
2.4 键盘操作
在刚开始写这个五子棋的时候是以坐标来确定玩家的每一步棋，但后来发现这样操作性实在是差，键盘操作是更好的选择。这里又要用到一个函数 getch(),其作用是无回显的接受从键盘输入的字符，让屏幕不会出现你输入的字符且等待着按回车确定…… 有了这个宝贝函数，马上得到 “↑” 对应的ASCII码为-32和72 两个连着的数值，依次可得其他对应的ASCII码。后面在使玩家一和玩家二分离操作，玩家一则是利用 W、S、A、D + space来操作，玩家二则是 上下左右+ enter。配合ChangeCoordinates()与gotoxy()函数，完成对走棋的控制。部分代码如下：
if(Opreat[0]== 13&& Ply== 2|| Opreat[0]== 32&& Ply== 1){ if(CheBoard.Status[Move_X][Move_Y]== 0)
{
int TTop= ++CheBoard.Stack.Top;CheBoard.Status[Move_X][Move_Y]= Ply;CheBoard.Stack.Record[TTop][0]= Move_X;CheBoard.Stack.Record[TTop][1]= Move_Y;printf(“%s”, Graph);return true;// 该次走棋操作有效
} else { … } } if(Opreat[0]==-32&& Opreat[1]== 72|| Opreat[0]== 'w'|| Opreat[0]== 'W'){// 凡是接受了“上操作”，则Move_X的值减一，if(Currect(Move_X-1, Move_Y))
{
Move_X-= 1;
} } else if(…){ … }
// 这是接下来的转换操作
ChangeCoordinates(Move_X, Move_Y, &Temp_X, &Temp_Y);Gotoxy(Temp_X, Temp_Y);
2.5判定
对于每次走棋后，首先应该做的就是判定一否有五个棋子已经连成一线，也是一个简单的搜索过程，由于每次走的点不一定是最外部的点，因此从每次走的点的两头同时搜索，当遇到两端同时结束时，搜索结束。当满足五子时游戏结束。当然，当棋盘被走满时，游戏亦结束。代码如下： bool Legal(int Point){
if(Point MAX/ 2+ 1)
return false;
else
return true;}
//搜索45度角是否为满足CheBoard.MINBOX 以X正轴为参考轴
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)&& CheBoard.Status[i1][j1]== Ply)
{
Count++;
}
if(Legal(i2)&& Legal(j2)&& CheBoard.Status[i2][j2]== Ply)
{
Count++;
}
if(LastCount== Count)
break;
if(Count== CheBoard.MINBOX){
Flag= 1;
return true;
} } }
2.6 悔棋的实现
虽说下棋悔棋是一种不道义的行为，但是如果双方约定好了，未尝不可。在没写悔棋之前，只是记录了“上一次”的位置，声明了Last_X，Last_Y;当然既然要求悔棋，那么直接调用栈顶元素，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（不同的位置对应不同的填充图形类型）在二维数组中撤销走棋时所赋予的 Ply 值（玩家一走时，其值为1，玩家二走时，其值为2），重新将 CheBoard.Status[ Last_X ][ Last_Y ] 赋为0。代码如下：
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= CheBoard.Stack.Top--;
*X= CheBoard.Stack.Record[TTop][0];
*Y= CheBoard.Stack.Record[TTop][1];
CheBoard.Status[*X][*Y]= 0;// 将该点置为真正意义上的空点
FillType= GetFillType(*X, *Y);
ChangeCoordinates(*X, *Y, &Temp_X, &Temp_Y);
Gotoxy(Temp_X, Temp_Y);
printf(“%s”, CheBoard.FillGraph[FillType]);
return true;
}
else
{
Gotoxy(9, 65);
printf(“您已不能悔棋”);
Sleep(300);
Gotoxy(9, 65);
printf(“
”);
return false;
} }
三、调试运行
3.1 进入界面
3.2 棋盘的初始状态
3.3 激战中……
3.4 游戏结束
四、解决问题的关键
这个五子棋的程序并没有什么复杂的算法，只是利用了简单的图知识和一个栈的应用，在这里主要的关键问题就是如何将程序有条理的写下来，有一个好的逻辑思维。将程序分成了多个功能函数，尽量的让一个函数的功能单一，只是在内部调用了其他的函数以辅助改函数功能的实现，比如判定坐标是否越界，坐标是否合法，悔棋的点的位置状态…… 这样便能做到各个击破，程序的形成也就变得畅通许多了。
五、课设总结
刚开始写这个程序，认为一定要用到 graphics.h, 无奈电脑TC不兼容，因此只好强行来画这个界面了，使用输入法里面的制表符，效果还不错，通过一长串的if … else … 最好还是画出来了，这个时候觉得控制台的简单图形还是能够画出来的，并且可以尽量去美化它的界面。后面的附录中将给出画棋盘和棋子的源代码。在程序设计的过程中，尤其是为源程序加上悔棋的功能，这期间总是有许多意想不到的错误，比如加上后，有时走了5个连子棋，但是程序并没有判定输赢，而是可以继续走、有时没有五个却已经结束了，光标没有复位，悔棋后，玩家的走棋顺序没有跟着改变……通过后来的一步步修改终于使得这些问题都一一解决了，比如说对 Prompt（提示）函数引进了返回值，判断该次操作是否成功，如果下了棋则为 true，如果是悔棋就是 false 了，这样便使得后面的操作更规范了和统一了。
六、附录
#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;
} CheBoard;
void Gotoxy(int x, int y)//这是光标的函数 {
COORD coord;
coord.Y= x;
coord.X= y;
SetConsoleCursorPosition(hConsole, coord);
}
void Logo(){
char Wel[30]= { “Made By Lyush&& Mirs Chen” };
printf(“ttt
欢迎试用五子棋系统n”);
printf(“tt
”);
for(int i= 0;i
{
putchar(Wel[i]);
Sleep(200);
}
putchar(10);}
int Login(){
int Mode, Skip= 0;
char Request;
if(!Skip)
{
printf(“nn在这儿你能DIY(Do it youself!)你的棋子，每个棋子接受一个汉字”);
printf(“ Y Orz Nn”);
scanf(“%c”, &Request);
if(Request== 'Y'|| Request== 'y')
{
printf(“玩家一的 DIY 棋子-->”);
scanf(“%s”, CheBoard.Graph[1]);
CheBoard.Graph[1][2]= ' ';
printf(“玩家二的 DIY 棋子-->”);
scanf(“%s”, CheBoard.Graph[2]);
CheBoard.Graph[2][2]= ' ';
}
}
printf(“nn请选择先手玩家:___ nn”);
printf(“nntttttt1 对应 玩家一对应 玩家二n”);
if(Request== 'Y'|| Request== 'y')
Gotoxy(10, 16);//原函数是 第一个参数为列，后一个参数为行，把Gotoxy函数做了更改
else
Gotoxy(8, 16);
scanf(“%d”, &Mode);
if(Mode!= 1&& Mode!= 2)
return Mode% 2+ 1;
else
return Mode;}
void InitCheBiard(){
int TTop= CheBoard.Stack.Top;
fflush(stdin);
CheBoard.Step= 0;
CheBoard.Stack.Top= 0;
CheBoard.Stack.Base= 0;
CheBoard.Stack.Record[TTop][0]= 8;// 栈的0号位存储初始化的棋盘位置
CheBoard.Stack.Record[TTop][1]= 8;
CheBoard.MINBOX= 5;
CheBoard.FillGraph[0]=“┏”;
CheBoard.FillGraph[1]=“┳”;
CheBoard.FillGraph[2]=“┓”;
CheBoard.FillGraph[3]=“┣”;
CheBoard.FillGraph[4]=“╋”;
CheBoard.FillGraph[5]=“┫”;
CheBoard.FillGraph[6]=“┗”;
CheBoard.FillGraph[7]=“┻”;
CheBoard.FillGraph[8]=“┛”;
strcpy(CheBoard.Graph[1], “○”);
strcpy(CheBoard.Graph[2], “●”);
memset(CheBoard.Status, 0, sizeof(CheBoard.Status));}
bool Legal(int Point){
if(Point MAX/ 2+ 1)
return false;
else
return true;}
bool Currect(int X, int Y){
if(Legal(X)&& Legal(Y))
return true;
else
return false;}
void ChangeCoordinates(int _X, int _Y, int *X, int *Y){
*X=(_X-1)* 2;
*Y=(_Y-1)* 4;}
void Draw(){
// 画棋盘
for(int i= 1;i
{
for(int j= 1;j
{
if(i== 1)
{
if(j== 1)
printf(“┏”);
else if(j== MAX)
printf(“┓n”);
else if(j%2)
printf(“┳”);// 横向占两个坐标位，竖向占一个坐标位
else
printf(“━”);
}
else if(i== MAX)
{
if(j== 1)
printf(“┗”);
else if(j== MAX)
printf(“┛n”);
else if(j%2)
printf(“┻”);
else
printf(“━”);
}
else
{
if(j== 1)
{
if(i% 2)
printf(“┣”);
else
printf(“┃”);
}
else if(j== MAX)
{
if(i% 2)
printf(“┫n”);
else
printf(“┃n”);
}
else
{
if(i% 2)
{
if(j% 2)
printf(“╋”);
else
printf(“━”);
}
else
{
if(j% 2)
printf(“┃”);
else
printf(“ ”);
}
}
}
}
}
// 画棋子
for(int i= 1;i
{
for(int j= 1;j
{
int Temp_X, Temp_Y;
ChangeCoordinates(i, j, &Temp_X, &Temp_Y);
if(CheBoard.Status[i][j]== 1)
{
Gotoxy(Temp_X, Temp_Y);
printf(“○”);
}
else if(CheBoard.Status[i][j]== 2)
{
Gotoxy(Temp_X, Temp_Y);
printf(“●”);
}
}
} }
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 StackEmpty()
{
if(CheBoard.Stack.Top== CheBoard.Stack.Base)
return true;
else
return false;}
bool Retract(int *X, int *Y){
int Temp_X, Temp_Y, TTop, FillType;
if(!StackEmpty())
{
TTop= CheBoard.Stack.Top--;
*X= CheBoard.Stack.Record[TTop][0];
*Y= CheBoard.Stack.Record[TTop][1];
CheBoard.Status[*X][*Y]= 0;// 将该点置为真正意义上的空点
FillType= GetFillType(*X, *Y);
ChangeCoordinates(*X, *Y, &Temp_X, &Temp_Y);
Gotoxy(Temp_X, Temp_Y);
printf(“%s”, CheBoard.FillGraph[FillType]);
return true;
}
else
{
Gotoxy(9, 65);
printf(“您已不能悔棋”);
Sleep(300);
Gotoxy(9, 65);
printf(“
”);
return false;
} }
bool Prompt(int Ply, int Last_X, int Last_Y){
int Move_X= Last_X, Move_Y= Last_Y;
int Temp_X, Temp_Y;
char Opreat[2];
char *Graph= CheBoard.Graph[Ply];
Gotoxy(1, 65);
printf(“按退格键悔棋”);
Gotoxy(3, 65);
if(Ply== 1)
{
printf(“玩家一走棋：”);
Gotoxy(5, 65);
printf(“通过w s a d”);
}
else
{
printf(“玩家二走棋：”);
Gotoxy(5, 65);
printf(“通过↑↓←→”);
}
Gotoxy(7, 65);
printf(“按空格或回车”);
ChangeCoordinates(Move_X, Move_Y, &Temp_X, &Temp_Y);
Gotoxy(Temp_X, Temp_Y);
while(1)
{
Opreat[0]= getch();
if(Opreat[0]== 8)
{
if(Retract(&Move_X, &Move_Y))
return false;// 该次操作为伪操作
else
{
Gotoxy(Temp_X, Temp_Y);
continue;
}
}
else
{
if(Opreat[0]== 13&& Ply== 2|| Opreat[0]== 32&& Ply== 1)
{
if(CheBoard.Status[Move_X][Move_Y]== 0)
{
int TTop= ++CheBoard.Stack.Top;
CheBoard.Status[Move_X][Move_Y]= Ply;
CheBoard.Stack.Record[TTop][0]= Move_X;
CheBoard.Stack.Record[TTop][1]= Move_Y;
printf(“%s”, Graph);
return true;// 该次走棋操作有效
}
else
{
Gotoxy(9, 65);
printf(“此步无效”);
Sleep(300);
Gotoxy(9, 65);
printf(“
”);
Gotoxy(Temp_X, Temp_Y);
continue;
}
}
if(Ply== 2)
{
if(Opreat[0]!=-32)
continue;
Opreat[1]= getch();
}
if(Opreat[0]==-32&& Opreat[1]== 72|| Opreat[0]== 'w'|| Opreat[0]== 'W')
{
if(Currect(Move_X-1, Move_Y))
{
Move_X-= 1;
}
}
else if(Opreat[0]==-32&& Opreat[1]== 80|| Opreat[0]== 's'|| Opreat[0]== 'S')
{
if(Currect(Move_X+ 1, Move_Y))
{
Move_X+= 1;
}
}
else if(Opreat[0]==-32&& Opreat[1]== 75|| Opreat[0]== 'a'|| Opreat[0]== 'A')
{
if(Currect(Move_X, Move_Y-1))
{
Move_Y-= 1;
}
}
else if(Opreat[0]==-32&& Opreat[1]== 77|| Opreat[0]== 'd'|| Opreat[0]== 'D')
{
if(Currect(Move_X, Move_Y+ 1))
{
Move_Y+= 1;
}
}
ChangeCoordinates(Move_X, Move_Y, &Temp_X, &Temp_Y);
Gotoxy(Temp_X, Temp_Y);
}
} }
bool Win(int Ply, int X, int Y)
{
// 先找上下的是否存在一条直线连成CheBoard.MINBOX个
int Count= 1, Flag= 0;
for(int i= X-1, k= X+ 1;Legal(i)|| Legal(k);i--, k++)
{
int LastCount= Count;
if(Legal(i)&& CheBoard.Status[i][Y]== Ply)
{
Count++;
}
if(Legal(k)&& CheBoard.Status[k][Y]== Ply)
{
Count++;
}
if(LastCount== Count)
break;
if(Count== CheBoard.MINBOX)
{
Flag= 1;
return true;
}
}
// 左右查找是否满足条件
if(!Flag)
{
Count= 1;
for(int i= Y-1, k= Y+ 1;Legal(i)|| Legal(k);i--, k++)
{
int LastCount= Count;
if(Legal(i)&& CheBoard.Status[X][i]== Ply)
{
Count++;
}
if(Legal(k)&& CheBoard.Status[X][k]== Ply)
{
Count++;
}
if(LastCount== Count)
break;
if(Count== CheBoard.MINBOX)
{
Flag= 1;
return true;
}
}
}
//搜索45度角是否为满足CheBoard.MINBOX 以X正轴为参考轴
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)&& CheBoard.Status[i1][j1]== Ply)
{
Count++;
}
if(Legal(i2)&& Legal(j2)&& CheBoard.Status[i2][j2]== Ply)
{
Count++;
}
if(LastCount== Count)
break;
if(Count== CheBoard.MINBOX)
{
Flag= 1;
return true;
}
}
}
// 搜索135度角是否满足CheBoard.MINBOX
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)&& CheBoard.Status[i1][j1]== Ply)
{
Count++;
}
if(Legal(i2)&& Legal(j2)&& CheBoard.Status[i2][j2]== Ply)
{
Count++;
}
if(LastCount== Count)
break;
if(Count== CheBoard.MINBOX)
{
Flag= 1;
return true;
}
}
}
return false;}
void Play(int Fir){
system(“cls”);
Draw();
//SetConsoleTextAttribute(hConsole, FOREGROUND_RED| FOREGROUND_INTENSITY);
int CurPly=Fir;
while(1)
{
int TTop= CheBoard.Stack.Top;
if(CheBoard.Step>= 256)
{
Gotoxy(11,65);
printf(“游戏结束”);
}
if(Prompt(CurPly, CheBoard.Stack.Record[TTop][0], CheBoard.Stack.Record[TTop][1]))
{
TTop= CheBoard.Stack.Top;
if(Win(CurPly, CheBoard.Stack.Record[TTop][0], CheBoard.Stack.Record[TTop][1]))
{
Gotoxy(11, 65);
if(CurPly== 1)
printf(“玩家一胜利n”);
else
printf(“玩家二胜利n”);
break;
}
CurPly= CurPly% 2+1;
CheBoard.Step++;
}
else if(CheBoard.Step)
{
CurPly= CurPly% 2+1;
CheBoard.Step--;
}
} }
char Reset(){
char Decide;
Gotoxy(15, 65);
printf(“是否重玩？”);
Gotoxy(17, 65);
printf(“'y' Orz 'n'n”);
Gotoxy(19, 65);
Decide= getchar();
return Decide;}
int main(){
system(“mode con cols=80 lines=33”);
Loop :
//system(“color 2f”);
InitCheBiard();
Logo();
Play(Login());
if(Reset()== 'Y'|| Reset()== 'y')
{
system(“cls”);
goto Loop;
}
system(“pause”);
return 0;}
