C++五子棋游戏代码：人机对战与双人对战

C++五子棋游戏：人机对战与双人对战

本项目使用C++实现一个五子棋游戏，包含人机对战和双人对战两种模式。代码结构清晰，包含ChessBoard、ChessPiece、Player和Game等类，并提供详细的设计说明和代码示例。

1. 游戏需求

• 实现五子棋游戏，支持人机对战和双人对战两种模式。
• 提供基本的悔棋和重玩功能。
• 玩家通过鼠标点击来下棋，程序自动判断胜负并给出结果。
• 人机对战模式下，电脑玩家根据棋盘情况和难度等级进行下棋，并自动判断胜负。

2. 详细设计

a) ChessBoard类

• **成员变量：**二维数组存储棋盘信息。
• 成员函数：
  • drawBoard(): 绘制棋盘。
  • getBoard(int x, int y): 获取指定位置的棋子信息。
  • setBoard(int x, int y, int color): 设置指定位置的棋子信息。
  • undo(int x, int y): 悔棋，将指定位置的棋子信息重置为0。

b) ChessPiece类

• 成员变量：
  • x: 棋子横坐标。
  • y: 棋子纵坐标。
  • color: 棋子颜色。
• 成员函数：
  • getX(): 获取棋子横坐标。
  • getY(): 获取棋子纵坐标。
  • getColor(): 获取棋子颜色。

c) Player类

• 成员变量：
  • name: 玩家名称。
  • color: 玩家执棋颜色。
• 成员函数：
  • getName(): 获取玩家名称。
  • getColor(): 获取玩家执棋颜色。

d) Game类

• 成员变量：
  • board: 存储棋盘信息的ChessBoard对象。
  • player1: 存储玩家1信息的Player对象。
  • player2: 存储玩家2信息的Player对象。
• 成员函数：
  • play(): 控制游戏流程，包括下棋、判断胜负、悔棋、重玩等功能。
  • checkWin(int x, int y): 判断当前棋子是否构成五子连珠。
  • checkDraw(): 判断是否出现平局。
  • reset(): 重置游戏，重新开始游戏。

3. 系统设计

a) 主函数创建Game类对象。

b) Game对象创建ChessBoard类对象和Player类对象。

c) 根据用户选择的模式，Game对象创建电脑玩家对象并随机决定先后手。

d) 玩家通过鼠标点击来下棋，程序自动判断胜负并给出结果。

e) 如果用户选择悔棋，则Game对象调用ChessBoard对象的悔棋函数。

f) 如果用户选择重新开始游戏，则Game对象重新创建ChessBoard对象和Player对象。

g) 电脑玩家根据棋盘情况和难度等级进行下棋，并自动判断胜负。

h) 游戏结束后，根据用户选择进行重新开始或退出游戏。

4. C++代码实现 (以人机对战为例)

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
using namespace std;

const int ROW = 15;
const int COL = 15;

class ChessBoard {
private:
    int board[ROW][COL];
public:
    ChessBoard() {
        for (int i = 0; i < ROW; i++) {
            for (int j = 0; j < COL; j++) {
                board[i][j] = 0;
            }
        }
    }
    void drawBoard() {
        for (int i = 0; i < ROW; i++) {
            for (int j = 0; j < COL; j++) {
                if (board[i][j] == 0) {
                    cout << '+ ';
                }
                else if (board[i][j] == 1) {
                    cout << 'o ';
                }
                else {
                    cout << 'x ';
                }
            }
            cout << endl;
        }
    }
    int getBoard(int x, int y) {
        return board[x][y];
    }
    void setBoard(int x, int y, int color) {
        board[x][y] = color;
    }
    void undo(int x, int y) {
        board[x][y] = 0;
    }
};

class ChessPiece {
private:
    int x, y, color;
public:
    ChessPiece(int x, int y, int color) {
        this->x = x;
        this->y = y;
        this->color = color;
    }
    int getX() {
        return x;
    }
    int getY() {
        return y;
    }
    int getColor() {
        return color;
    }
};

class Player {
private:
    string name;
    int color;
public:
    Player(string name, int color) {
        this->name = name;
        this->color = color;
    }
    string getName() {
        return name;
    }
    int getColor() {
        return color;
    }
};

class Game {
private:
    ChessBoard board;
    Player* player1;
    Player* player2;
public:
    Game() {
        player1 = new Player('Player1', 1);
        player2 = new Player('Computer', 2);
    }
    void play() {
        int turn = 1;
        int win = 0;
        int x, y;

        while (win == 0) {
            if (turn == 1) {
                cout << 'Player1's turn: ';
                cin >> x >> y;
                if (board.getBoard(x, y) != 0) {
                    cout << 'This position is already occupied!' << endl;
                    continue;
                }
                board.setBoard(x, y, player1->getColor());
            }
            else {
                cout << 'Computer's turn: ';
                if (turn == 2) {
                    srand(time(NULL));
                    x = rand() % 15;
                    y = rand() % 15;
                }
                else {
                    // AI algorithm
                }
                if (board.getBoard(x, y) != 0) {
                    continue;
                }
                board.setBoard(x, y, player2->getColor());
            }
            board.drawBoard();

            // check win or draw
            if (checkWin(x, y)) {
                win = turn;
                if (win == 1) {
                    cout << 'Player1 wins!' << endl;
                }
                else {
                    cout << 'Computer wins!' << endl;
                }
            }
            else if (checkDraw()) {
                win = 3;
                cout << 'Draw!' << endl;
            }

            // switch turn
            turn = (turn == 1) ? 2 : 1;
        }
    }
    bool checkWin(int x, int y) {
        int color = board.getBoard(x, y);
        int count = 1;

        // check row
        for (int i = x + 1; i < ROW && board.getBoard(i, y) == color; i++) {
            count++;
        }
        for (int i = x - 1; i >= 0 && board.getBoard(i, y) == color; i--) {
            count++;
        }
        if (count >= 5) {
            return true;
        }

        // check column
        count = 1;
        for (int i = y + 1; i < COL && board.getBoard(x, i) == color; i++) {
            count++;
        }
        for (int i = y - 1; i >= 0 && board.getBoard(x, i) == color; i--) {
            count++;
        }
        if (count >= 5) {
            return true;
        }

        // check diagonal
        count = 1;
        for (int i = x + 1, j = y + 1; i < ROW && j < COL && board.getBoard(i, j) == color; i++, j++) {
            count++;
        }
        for (int i = x - 1, j = y - 1; i >= 0 && j >= 0 && board.getBoard(i, j) == color; i--, j--) {
            count++;
        }
        if (count >= 5) {
            return true;
        }

        // check anti-diagonal
        count = 1;
        for (int i = x + 1, j = y - 1; i < ROW && j >= 0 && board.getBoard(i, j) == color; i++, j--) {
            count++;
        }
        for (int i = x - 1, j = y + 1; i >= 0 && j < COL && board.getBoard(i, j) == color; i--, j++) {
            count++;
        }
        if (count >= 5) {
            return true;
        }

        return false;
    }
    bool checkDraw() {
        for (int i = 0; i < ROW; i++) {
            for (int j = 0; j < COL; j++) {
                if (board.getBoard(i, j) == 0) {
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }
    void reset() {
        board = ChessBoard();
    }
};

int main() {
    Game game;
    game.play();
    return 0;
}