Программа "Четыре в ряд"

1. Керниган Б. Язык программирования Си 2-е издание / Б. Керниган Д. Ричи М.: Издательский дом "Вильямс", 2012. 272 с.

2. Википедия. Свободная энциклопедия [Электронный ресурс] / Режим доступа: https:// ru.wikipedia.org/wiki/Четыре_в_ряд

3. Википедия. Свободная энциклопедия [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Си_(язык_программирования)

4. Tproger. Информационный портал [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://tproger.ru/translations/tic-tac-toe-minimax/

Приложения

Код программы

#include "stdio.h"

#include <string.h>

#include <stdlib.h>

// Структрура используется в функции index_array для хранения индексов пустных креток.

struct pustay_kletka {

int i;

int j;

};

// Двумерный массив, в котором хранится текущее состояние игрового поля

int array_pole[8][7]={ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,

0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,

0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,

0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,

0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,

0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,

0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,

0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };

slognost=0,N=5; //используется при ходе компьютера

// ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ФУНКЦИИ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ИГРЫ

void print_pole(int pole[8][7]){

// Функция выводит на экран игровое поле

// аргументы: int pole[8][7] - игровое поле

int i,j;

printf("|");

for(i=1;i<=7;i++)

printf(" %i |",i);

printf("\n");

for(i=0;i<8;i++){

printf("|");

for(j=0;j<7;j++){

if (pole[i][j]==2) printf(" O |");

if (pole[i][j]==0) printf(" |");

if (pole[i][j]==1) printf(" x |");

}

Листинг А.1, лист 1

printf("\n");

}

}

int hod(){

// Функции ввода данных при ходе Игрока

int a,l;

char c[200];

while(1){

scanf(" %s",c);

l=strlen(c);

if(l==1){

a=(int)c[0]-48;

return a;

}else{

printf(" Некорректные данные, введите цифру от 1 до 7\n");

}

}

}

int game_over(int pole[8][7]){

// функция проверки терминальное состояние игрового поля.

// int pole[8][7] - текущее значение игрового поля

// возвращает: 1 - при победе крестика; 2 - при победе нолика;

// 3 - при ничьей; иначе возвращает 0

int i,j,t,m=1,f1=56;

//Проверка по горизонтали

for(i=7;i>=0;i--){

for(j=0;j<6;j++){

if(pole[i][j]==pole[i][j+1] && pole[i][j]!=0){

m++;

//printf("Гор i=%i, j=%i, m=%i\n",i,j,m);

if(m==4){

if(pole[i][j]==1) return 1;

if(pole[i][j]==2) return 2;

}

}

else

m=1;

}

m=1;

Листинг А.1, лист 2

}

//Проверка по вертикали

for(i=0;i<7;i++){

for(j=7;j>0;j--){

if(pole[j][i]==pole[j-1][i] && pole[j][i]!=0){

m++;

//printf("%Верт %i\n",m);

if(m==4){

if(pole[j][i]==1) return 1;

if(pole[j][i]==2) return 2;

}

}

else

m=1;

}

m=1;

}

//Проверка по главной диагонали

for(i=7;i>3;i--){

for(j=3;j<7;j++){

for(t=0;t<4;t++){

if(pole[i-t][j-t]==0)

t=4;

if(pole[i-t][j-t]==pole[i-t-1][j-t-1] && pole[i-t][j-t]!=0){

m++;

//printf("Глав i=%i, j=%i, t=%i m=%i\n",i,j,t,m);

if(m==4){

if(pole[i-t][j-t]==1) return 1;

if(pole[i-t][j-t]==2) return 2;

}

} else{

m=1;

}

}

m=1;

}

}

//Проверка по побочной диагонали

for(i=7;i>=3;i--){

for(j=3;j>=0;j--){

for(t=0;t<4;t++){

Листинг А.1, лист 3

if(pole[i-t][j+t]==0)

t=4;

if(pole[i-t][j+t]==pole[i-t-1][j+t+1] && pole[i-t][j+t]!=0){

m++;

//printf("Побоч %i\n",m);

if(m==4){

if(pole[i-t][j+t]==1) return 1;

if(pole[i-t][j+t]==2) return 2;

}

} else{

m=1;

}

}

m=1;

}

}

//проверка на ничью

for(i=0;i<8;i++){

for(j=0;j<7;j++){

if(pole[i][j]!=0){

f1--;

//printf(" %i\n",f1);

}

}

}

if(f1==0) return 3;

return 0;

}

void oNull(){

// функция возвращает значения глобальных переменных в начальные значения

int i,j;

for(i=0;i<8;i++){

for(j=0;j<7;j++)

array_pole[i][j]=0;

}

N=5;

slognost=0;

}

Листинг А.1, лист 4

// ФУНКЦИИ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ РЕЖИМА ИГРЫ "ЧЕЛОВЕК С ЧЕЛОВЕКОМ"

void hodit_X(char *name1, char *name2){

// Функция хода первого игрока (играет за крестик)

// char *name1 - имя первого игрока (крестик)

// char *name2 - имя второго игрока (нолик)

int stolb, flag=0, rezult;

rezult=game_over(array_pole); // проверка на терминальное состояние

if(rezult==3) { printf("\n Ничья"); return ; }

if(rezult==1) { printf("\n Победил %s",name1); return ; }

if(rezult==2) { printf("\n Победил %s",name2); return ; }

printf(" Ходит %s \n Выбирете столбец: ",name1);

do {

stolb=hod(); // записываем в переменную stolb номер столбца, который выбрал игрок

if(stolb<1 || stolb>7){

printf(" Некорректные данные, попробуйте снова\n");

}

if(array_pole[0][stolb-1]!=0){

printf(" Cтолбец заполнен, выбирете другой:\n");

}

} while((stolb<1 || stolb>7)||(array_pole[0][stolb-1]!=0));

int i;

// Цикл перебирает клетки в столбце снизу вверх до тех пор,

// пока не найдет пустую или не дойдет до конца столбца

for(i=7;i>=0;i--){

if (array_pole[i][stolb-1]==0 && flag==0){

array_pole[i][stolb-1]=1;

flag=1;

}

}

system("cls"); // очистка экрана

print_pole(array_pole); // выводит на экран поле после хода крестика

hodit_O(name2, name1); // вызываем функцию хода второго игрока (нолика)

}

void hodit_O(char *name2, char *name1){

// Функция хода второго игрока (играет за нолик)

// char *name1 - имя первого игрока (крестик)

// char *name2 - имя второго игрока (нолик)

Листинг А.1, лист 5

int stolb, flag=0, rezult;

rezult=game_over(array_pole); // проверка на терминальное состояние

if(rezult==3) { printf("\n Ничья"); return ; }

if(rezult==1) { printf("\n Победил %s",name1); return ; }

if(rezult==2) { printf("\n Победил %s",name2); return ; }

printf(" Ходит %s \n Выбирете столбец: ",name2);

do {

stolb=hod(); // записываем в переменную stolb номер столбца, который выбрал игрок

if(stolb<1 || stolb>7){

printf(" Некорректные данные, попробуйте снова\n");

}

if(array_pole[0][stolb-1]!=0){

printf(" Cтолбец заполнен, выбирете другой:\n");

}

} while((stolb<1 || stolb>7)||(array_pole[0][stolb-1]!=0));

int i;

// Цикл перебирает клетки в столбце снизу вверх до тех пор,

// пока не найдет пустую или не дойдет до конца столбца

for(i=7;i>=0;i--){

if (array_pole[i][stolb-1]==0 && flag==0){

array_pole[i][stolb-1]=2;

flag=1;

}

}

system("cls"); // очистка экрана

print_pole(array_pole); // выводит на экран поле после хода нолика

hodit_X(name1, name2); // вызываем функцию хода первого игрока (крестик)

}

// ФУНКЦИИ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ РЕЖИМА ИГРЫ "ЧЕЛОВЕК С КОМПЬЮТЕРОМ"

void copy_array(int pole_C[8][7], int pole_V[8][7]){

//Функция используется для копирования состояние поля во временый массив

//int pole_C[8][7] - исходный массив, который копируем

//int pole_V[8][7] - массив, в который копируем значения исходного массива

int i,j;

Листинг А.1, лист 6

for(i=0;i<8;i++){

for(j=0;j<7;j++)

pole_V[i][j]=pole_C[i][j];

}

}

void index_array(int pole[8][7], struct pustay_kletka *mass){

//Функция находит индексы пустых клеток, куда можно совершить ход

//int pole[8][7] - состояние игрового поля.

//struct pustay_kletka *mass - массив для хранения индексов пустых клеток

int i,j,k=0;

for(j=0;j<7;j++){

for(i=7;i>=0;i--){

if(k<7 && pole[i][j]==0){

mass[k].i=i;

mass[k].j=j;

k++;

i=-1;

}

// проверка на заполненый столбец

// если столбец заполнен, то индексы принимают значения -1

if(pole[0][j]!=0){

mass[k].i=-1;

mass[k].j=-1;

k++;

i=-1;

}

}

}

}

int poisk_max(int *mass){

//Функция находит максимально выгодное значение индекса столбца,

//куда можно походить при ходе КРЕСТИКА

//int *mass - массив хранящий индексы пустых клеток

//Функия возвращает индекс элемента массива, где хранятся индексы пустых клеток

int i,j;

if(mass[3]==1) return 3;

if(mass[4]==1) return 4;

if(mass[2]==1) return 2;

if(mass[5]==1) return 5;

Листинг А.1, лист 7

if(mass[1]==1) return 1;

if(mass[6]==1) return 6;

if(mass[0]==1) return 0;

srand(time(NULL));

for(i=0;i<20000;i++){

j = rand()%7;

//printf(" РАНДОМ МАХ j=%i\n",j);

if(mass[j]==0) return j;

}

for(i=0;i<7;i++){

//printf(" РАНДОМ БЕЗЫСХОДНОСТИ i=%i\n",i);

if(mass[i]==2) return i;

}

}

int poisk_min(int *mass){

//Функция находит максимально выгодное значение индекса столбца,

//куда можно походить при ходе НОЛИКА

//int *mass - массив хранящий индексы пустых клеток

//Функия возвращает индекс элемента массива, где хранятся индексы пустых клеток

int i,j;

if(mass[3]==2) return 3;

if(mass[4]==2) return 4;

if(mass[2]==2) return 2;

if(mass[5]==2) return 5;

if(mass[1]==2) return 1;

if(mass[6]==2) return 6;

if(mass[0]==2) return 0;

srand(time(NULL));

for(i=0;i<20000;i++){

j = rand()%7;

//printf(" РАНДОМ МИН j=%i\n",j);

if(mass[j]==0) return j;

}

for(i=0;i<7;i++){

//printf(" РАНДОМ БЕЗЫСХОДНОСТИ i=%i\n",i);

if(mass[i]==1) return i;

}

}

int print_array(int *mass){

Листинг А.1, лист 8

//функция распечатывает отладночное сообщение

int i;

for(i=0;i<7;i++){

printf("moves_array[%i]=%i\n",i,mass[i]);;

}

}

int minimax_X(int level, int pole[8][7], int rezult){

//Основное функции ИИ-компьютера

//int level - уровнь глубины вызова функции

//int pole[8][7] - состояние игрового поля

//int rezult - результат работы функции minimax_X при ее рекурсивном вызове

// проверка на терминальное состояние

rezult=game_over(pole);

if(level==0){

printf(" Компьютер думает\n");

if(rezult==1) { printf("\n Вы проиграли "); return ; }

if(rezult==2) { printf("\n Вы победили "); return ; }

if(rezult==3) { printf("\n Ничья"); return ; }

}

if(rezult==1) return 1;

if(rezult==2) return 2;

if(rezult==3) return 0;

int var; //хранит результаты функций poisk_max или poisk_min

int j,k,m,r=0; //переменный используемые для реализации циклов

int b[8][7]; //временный массив, для хранения состояния поля при

//рекурсивном вызове

struct pustay_kletka mass_index[7]; // массив структур

// индексов пустых ячеек

int moves_array[7]={0,0,0,0,0,0,0}; //массив возможных ходов

index_array(pole,mass_index); //вызов функции index_array

for(j=0;j<N;j=j*2+2){

for(k=0;k<7;k++){

copy_array(pole,b); // копируем текущее состояние поля во

// временый массив

Листинг А.1, лист 9

if (mass_index[k].i!=-1 && mass_index[k].j!=-1 && b[mass_index[k].i][mass_index[k].j]==0 && k!=7){

if(level%2==0) b[mass_index[k].i][mass_index[k].j]=1;

if(level%2==1) b[mass_index[k].i][mass_index[k].j]=2;

rezult=game_over(b); // запись терминального состояния

// после хода

if(level<j){ // проверка на мах глубину рекурсии

level++;

moves_array[k] = minimax_X(level,b,rezult);

level--;

} else {

if(rezult==1) moves_array[k] = 1;

if(rezult==2) moves_array[k] = 2;

if(rezult==3 || rezult==0) moves_array[k] = 0;

}

}

if(moves_array[k]==1) j=10; // если найден ход, когда побеждает компьютер, то заканчиваем поиск других вариантов

}

if(j==0){ // если на нулевой глубине вызова функции minimax_X

// все возвожные варианты ходов приводят к поражению

// компьютера, то ИИ не производит углубленный поиск

for(m=0;m<7;m++)

if(moves_array[m]==2) r++;

if(r==6) j=10;

}

}

// проверка на заполнение столбецов

for(m=0;m<7;m++){

if(pole[0][m]!=0)

moves_array[m]=-1;

}

// Выполняется только на нулевой глубине вызова функции minimax_X

if(level==0){

print_array(moves_array); // Выводит состояние игрового поля

var=poisk_max(moves_array); // Поик наилучшего хода для компьютера

Листинг А.1, лист 10

if(moves_array[var]!=2 && pole[0][var]==0){

if(pole[7][3]==0){ // если первая ячейка центрального столбца

pole[7][3]=1; // свободна, то компьютер ходит туда,

} else{ // иначе ходит в наилучший вариант

pole[mass_index[var].i][mass_index[var].j]=1;

}

} else{

do{ // рандомный выбор хода, если нет лучшего

srand(time(NULL));

var = rand()%7;

if(pole[0][var]==0)

pole[mass_index[var].i][mass_index[var].j]=1;

} while(pole[0][var]!=0);

}

system("cls"); // очистка экрана

print_pole(pole); // Выводит состояние игрового поля

printf("\n Компьютер походил в %i столбик\n",mass_index[var].j+1);

hodit_player_O(pole); // Вызываем функцию хода за Игрока

return ;

}

if(level%2==0)

var=poisk_max(moves_array); // Поик наилучшего хода за Компьютер

if(level%2==1)

var=poisk_min(moves_array); // Поик наилучшего хода за Игрока

return moves_array[var];

}

void hodit_player_O(int pole[8][7]){

//Функция хода игрока (нолик)

//int pole[8][7] - состояние игрового поля

slognost++; //счетчик количества сделаных ходов игроком

if(slognost==13) N=7; //после 13-го хода игрока глубина рекурсивного вызова функции minimax_X увеличивается с 5 до 7

int stolb, flag=0, rezult;

rezult=game_over(pole);

Листинг А.1, лист 11

if(rezult==3) { printf("\nНичья "); return ; }

if(rezult==1) { printf("\n Вы проиграли. "); return ; }

if(rezult==2) { printf("\n Вы победили. "); return ; }

printf(" Ваш ход \n Выбирете столбец: ");

do {

stolb=hod(); // записываем в переменную stolb номер столбца, который выбрал игрок

if(stolb<1 || stolb>7){

printf(" Некорректные данные, попробуйте снова\n");

}

if(array_pole[0][stolb-1]!=0){

printf(" Cтолбец заполнен, выбирете другой:\n");

}

} while((stolb<1 || stolb>7)||(array_pole[0][stolb-1]!=0));

int i;

// Цикл перебирает клетки в столбце снизу вверх до тех пор,

// пока не найдет пустую или не дойдет до конца столбца

for(i=7;i>=0;i--){

if(pole[0][stolb-1]!=0){

printf(" Cтолбец заполнен, выбирете другой:\n");

hodit_player_O(pole);

return ;

}

if (pole[i][stolb-1]==0 && flag==0){

pole[i][stolb-1]=2;

flag=1;

}

}

system("cls"); // очистка экрана

print_pole(pole); // выводит на экран поле после хода нолика

minimax_X(0,pole,0); // вызываем функцию хода компьютера (крестик)

return ;

}

int main(){

int h,l,k=1,massiv[14],regim,chislo,cikl1=1;

char c[20];

char player1[21], player2[21];

printf(" Добро пожаловать в игру ЧЕТЫРЕ В РЯД \n\n");

Листинг А.1, лист 12

while(k){

printf(" Выберете режим игры:\n 1 - Игра с компьютером.\n 2 - Игрок против игрока. \n 3 - Правила.\n 4 - Выход.\n ");

cikl1=1;

while(cikl1){

scanf(" %s",c);

l=strlen(c);

if(l==1){

regim=(int)c[0]-48;

if(regim>0 && regim<5)

cikl1=0;

else printf(" Некорректные данные, введите цифру от 1 до 4\n");

}else{

printf(" Некорректные данные, введите цифру от 1 до 4\n");

}

}

if(regim==4){

k=0;

}

if(regim==1){

cikl1=1;

while(cikl1){

system("cls");

srand(time(NULL));

chislo = rand();

if(chislo%2==0){

print_pole(array_pole);

hodit_player_O(array_pole);

} else {

array_pole[7][3]=1;

print_pole(array_pole);

hodit_player_O(array_pole);

}

oNull();

printf("\n Сыграть ещё раз?\n 1 - Да!\n 2 - Нет. \n ");

scanf("%i",&cikl1);

system("cls");

Листинг А.1, лист 13

if(cikl1==2) cikl1=0;

}

}

if(regim==2){

printf("Ведите имя первого игрока: ");

scanf("%s",player1);

printf("\nВедите имя второго игрока: ");

scanf("%s",player2);

cikl1=1;

while(cikl1){

system("cls");

print_pole(array_pole);

srand(time(NULL));

chislo = rand();

if(chislo%2==0)

hodit_X(player1, player2);

else

hodit_O(player2, player1);

oNull();

printf("\n Сыграть ещё раз?\n 1 - Да!\n 2 - Нет. \n ");

scanf("%i",&cikl1);

system("cls");

if(cikl1==2) cikl1=0;

}

}

if(regim==3){

printf(" Четыре в ряд (Гравитрипс) - игра для двоих, в которой игроки ходят по очереди, роняя фишки в ячейки вертикальной доски. Цель игры - расположить раньше противника подряд по горизонтали, вертикали или диагонали четыре фишки своего цвета.\n\n");

}

}

}

Листинг А.1, лист 14

Размещено на Allbest.ru