本文為大家分享了C++五子棋的設計思路和設計實現，供大家參考，具體內容如下
算法思路：
在結束了對C++的學習之后，準備自己編制一些簡單的練習程序。目前初步設想是編制一個人機對戰的簡易五子棋軟件。 以下為個人設計思考的過程。
首先，進行問題分析與設計。計劃實現的功能為，開局選擇人機或雙人對戰，確定之后比賽開始。比賽結束后初始化棋盤，詢問是否繼續比賽或退出。后續可加入復盤、悔棋等功能。整個過程中，涉及到了棋子和棋盤兩種對象，同時要加上人機對弈時的AI對象，即涉及到三個對象。
棋盤類的設計。
數據存儲：五子棋棋盤為15*15的網格結構，即一共有225個節點，每個節點有橫豎坐標各一，同時每個節點狀態有3種，黑，白，或者為空?？煽紤]采用二維數組來存儲。每個節點三種狀態，適合采用枚舉(enum)類型。
-* 實現功能*：1. 棋盤對象應負責實時更新棋盤狀態并對外顯示，因此需要接收棋子對象的輸入，同時需要對外輸出。而棋盤對象不需要對棋子對象發送信息，所以可以設計棋盤類中更新棋盤狀態的函數接收棋子對象作為形參。2. 同時，在每次走棋之后，棋盤對象都要及時更新棋盤信息，即輸出棋盤狀態。3. 而且，每次走棋之后更新輸出之前，應該對棋子走棋是否符合規則以及輸贏進行判定。若將規則判定單獨封裝為一個對象，則不方便調用棋盤信息，故將規則判定設計為棋盤類的成員函數，接收兩個形參，一個是棋盤當前的狀態，一個是即將走的下一步棋，即一個棋子對象。
設計棋子對象。棋子對象應包含兩種信息。一是棋子顏色，二是當前要走的棋子的位置坐標，并保留對外輸出的接口。
接下來細化規則判定函數。
接下來設計下棋AI。設計為一個棋子類型的函數，即接收當前棋盤狀態和對方最后一次落棋，返回棋子對象類型。
對弈算法設計。
接下來則是數據結構和對象設計及主函數調用實現：
類及類的實現
#define RENJU_H#include <iostream>#include <windows.h>#include <string>#define hor 7#define ver 4using namespace std;//用于記錄坐標struct position{ int x; int y; position() { x = 0; y = 0; } position(int a,int b) { x = a; y = b; }};//用于記錄棋子顏色和節點狀態enum state{ blank=0,black=1,white=2};//用于存儲棋局分析信息:未完賽，犯規，平局，黑方勝，白方勝enum result{ go_on,error,draw,black_win,white_win};// 設置光標void setpos(COORD a) { HANDLE out = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); SetConsoleCursorPosition(out, a);}// 設置光標void setpos(int i, int j){ COORD pos = { i, j }; setpos(pos);}//繪圖函數，用于在指定坐標輸出指定字符inline void gps(int x,int y,char c){ setpos(y,x); cout<<c;}//繪圖函數，用于在指定坐標輸出整數inline void gps(int x,int y,int i){ setpos(y,x); if(i>=10) cout<<i; else cout<<0<<i;}//繪圖函數，用于在指定坐標輸出字符串inline void gps(int x,int y,string s){ setpos(y,x); cout<<s;}//繪圖函數，用于在給定坐標打印棋盤中的一格void tab(int x,int y,state str){ string s; switch (str) { case blank: s=" "; break; case black: s="黑"; break; case white: s="白"; break; default: break; } setpos(y,x); cout<<" ------ "; setpos(y,x+1); cout<<"| |"; setpos(y,x+2); cout<<"| "<<s<<" |"; setpos(y,x+3); cout<<"| |"; setpos(y,x+4); cout<<" ------ ";}//查找最大值int MAX(const int *a,int n){ int max = a[0]; for(int i =1; i < n ;i++) { if(a[i] > max) max = a[i]; } return max;}//檢測是否符合勝利條件//棋子類class chess{public: inline chess(int x=0,int y=0,state c=blank) { point.x=x,point.y=y; color=c; }; inline chess(chess &ch) { point=ch.drop_point(); color=ch.get_color(); } ~chess(){}; struct position drop_point()const;//用于向外部提供棋子位置 inline state get_color() const { return color;}//提供棋子顏色信息 void set_point();//用于從外部獲取棋子位置 void set_point(int x,int y){ point.x=x,point.y=y;} void set_point(position p){ point.x=p.x,point.y=p.y;} void set_color(state c){ color=c;}//設置棋子顏色private: position point; enum state color; };position chess::drop_point()const{ return point; } void chess::set_point(){ if(color==black) { setpos(110,1); cout<<"請黑方輸入落子列數和行數，空格隔開："; cin>>point.x>>point.y; while(point.x<1||point.x>15) { setpos(110,1); cout<<"列數輸入超出范圍，請重新輸入1~15之間數字 "; cin>>point.x; } while(point.y<1||point.y>15) { setpos(110,2); cout<<"行數輸入超出范圍，請重新輸入1~15之間數字 "; cin>>point.y; } } else if(color==white) { setpos(110,1); cout<<"請白方輸入落子列數和行數，空格隔開："; cin>>point.x>>point.y; while(point.x<1||point.x>15) { setpos(110,1); cout<<"列數輸入超出范圍，請重新輸入1~15之間數字 "; cin>>point.x; } while(point.y<1||point.y>15) { setpos(110,2); cout<<"行數輸入超出范圍，請重新輸入1~15之間數字 "; cin>>point.y; } } point.x--; point.y--;}//棋盤類class chessboard{public: chessboard() { for(int i=0;i<15;i++) for(int j=0;j<15;j++) { square[i][j]=blank; } } chessboard(chessboard *cb) { for(int i=0;i<15;i++) for(int j=0;j<15;j++) { square[i][j]=cb->viewboard(i,j); } } inline state viewboard(position p_c) const;//接收坐標，返回該位置的狀態 inline state viewboard(int x,int y) const;//接收整數坐標，返回該位置的狀態 void update(chess ch);//接收新棋子，更新棋盤狀態 void display()const;//向外輸出棋盤狀態 result judge(chess ch)const;//規則函數，判斷走棋是否犯規和輸贏 void clear()//清空棋盤 { for(int i=0;i<15;i++) for(int j=0;j<15;j++) { square[i][j]=blank; } }private: state square[15][15];};int check_five(chessboard bd,chess ch){ position ori=ch.drop_point(); int count=1;//計數器，統計同色個數 int sum[4]={0}; bool locked=0;//邏輯標記量，用來標記是否遇到了非同色節點 //水平方向檢測 for(int i=0,locked=0;i<5&&((ori.x-i)>=0)&&(!locked);i++)//終止循環條件：同色超過4個或觸碰到棋盤邊界或遇到非同色節點 if(ch.get_color()==bd.viewboard(ori.x-i,ori.y)) count++; else if(i!=0) locked=1; //sum[0]=count-1; for(int i=0,locked=0;i<5&&((ori.x+i)<=14)&&(!locked);i++)//終止循環條件：同色超過4個或觸碰到棋盤邊界或遇到非同色節點 if(ch.get_color()==bd.viewboard(ori.x+i,ori.y)) count++; else if(i!=0) locked=1; //sum[1]=count-sum[0]-2; sum[0]=count; if(count>=5) return count; //豎直方向檢測 count=1; for(int i=0,locked=0;i<5&&((ori.y-i)>=0)&&(!locked);i++)//終止循環條件：同色超過4個或觸碰到棋盤邊界或遇到非同色節點 if(ch.get_color()==bd.viewboard(ori.x,ori.y-i)) count++; else if(i!=0) locked=1; //sum[2]=count-1; for(int i=0,locked=0;i<5&&((ori.y+i)<=14)&&(!locked);i++)//終止循環條件：同色超過4個或觸碰到棋盤邊界或遇到非同色節點 if(ch.get_color()==bd.viewboard(ori.x,ori.y+i)) count++; else if(i!=0) locked=1; //sum[3]=count-sum[2]-2; sum[1]=count; if(count>=5) return count; //左上到右下斜向檢測 count=1; for(int i=0,locked=0;i<5&&((ori.y-i)>=0)&&((ori.x-i)>=0)&&(!locked);i++)//終止循環條件：同色超過4個或觸碰到棋盤邊界或遇到非同色節點 if(ch.get_color()==bd.viewboard(ori.x-i,ori.y-i)) count++; else if(i!=0) locked=1; //sum[4]=count-1; for(int i=0,locked=0;i<5&&((ori.x+i)<=14)&&((ori.y+i)<=14)&&(!locked);i++)//終止循環條件：同色超過4個或觸碰到棋盤邊界或遇到非同色節點 if(ch.get_color()==bd.viewboard(ori.x+i,ori.y+i)) count++; else if(i!=0) locked=1; //sum[5]=count-sum[4]-2; sum[2]=count; if(count>=5) return count; //左下到右上斜向檢測 count=1; for(int i=0,locked=0;i<5&&((ori.y+i)<=14)&&((ori.x-i)>=0)&&(!locked);i++)//終止循環條件：同色超過4個或觸碰到棋盤邊界或遇到非同色節點 if(ch.get_color()==bd.viewboard(ori.x-i,ori.y+i)) count++; else if(i!=0) locked=1; //sum[6]=count-1; for(int i=0,locked=0;i<5&&((ori.x+i)<=14)&&((ori.y-i)>=0)&&(!locked);i++)//終止循環條件：同色超過4個或觸碰到棋盤邊界或遇到非同色節點 if(ch.get_color()==bd.viewboard(ori.x+i,ori.y-i)) count++; else if(i!=0) locked=1; //sum[7]=count-sum[6]-2; sum[3]=count; if(count>=5) return count; return MAX(sum,4);}state chessboard::viewboard(position p_c) const{ return square[p_c.x][p_c.y];}state chessboard::viewboard(int x,int y) const{ return square[x][y];}void chessboard::update(chess ch){ position pos=ch.drop_point(); square[pos.x][pos.y]=ch.get_color();}void chessboard::display()const{ system("cls"); for(int i=0;i<15;i++)//打印列坐標說明 { gps(0,6+i*hor,i+1); } for(int i=0;i<15;i++)//打印列坐標說明 { gps(16*ver,6+i*hor,i+1); } for(int i=0;i<15;i++)//打印行坐標說明 { gps(3+i*ver,1,i+1); } for(int i=0;i<15;i++)//打印行坐標說明 { gps(3+i*ver,1+16*hor,i+1); } for(int i=0,j=0;i<15;i++) { for(j=0;j<15;j++) tab(1+i*ver,3+hor*j,square[j][i]); } cout<<endl;}result chessboard::judge(chess set)const{ bool full=1; if(viewboard(set.drop_point())!=blank) { return error; } if(check_five(*this,set)>=5&&(set.get_color()==black)) return black_win; if(check_five(*this,set)>=5&&(set.get_color()==white)) return white_win; for(int i=0;i<15;i++) for(int j=0;j<15;j++) { if(square[i][j]==blank) full=0; } if(full==1) return draw; else return go_on;}#endif主函數，應該再定義game類進行優化，不過設計的時候沒有考慮周全，還是按照C的思想寫了。
#include "ai.h"#include <stdlib.h>int main(){ system("mode con cols=150 lines=150 "); system("color 27"); chessboard bd; chess now; result final; int mode; gps(5,40,"==============歡迎使用簡易五子棋！=============="); gps(10,50,">>>>輸入1或2進行模式選擇<<<<"); gps(11,50," <1> 雙人對戰 "); gps(12,50," <2> 人機對戰 "); do{ cout<<endl<<" input mode:"; cin>>mode; }while(mode != 1 && mode != 2); //雙人對戰 if (mode==1) {loop1: now.set_color(black);//執黑先行 bd.clear(); bd.display(); //初始化棋盤 setpos(110,0); cout<<"對局開始，黑旗先行"; //循環判斷上一次落子結果，收集下一次輸入，直到棋局出結果 do{ now.set_point();//輸入 final=bd.judge(now); //判斷是否違規 while(final==error)//犯規輸入則重新輸入 { system("cls"); bd.display(); setpos(110,10); cout<<"犯規(輸入坐標已有棋子)!"; now.set_point(); final=bd.judge(now); } //正確落子后更新棋盤 bd.update(now); bd.display(); //反轉下一步走棋的顏色 if(now.get_color()==black) now.set_color(white); else now.set_color(black); }while(final==go_on); switch (final) { case go_on: break; case error: break; case draw: setpos(110,10); cout<<"平局:游戲結束"; break; case black_win: setpos(110,10); cout<<"黑旗獲勝:游戲結束"; break; case white_win: setpos(110,10); cout<<"白旗獲勝:游戲結束"; break; default: break; } setpos(110,11); cout<<"是否繼續下一局？Y/N"; char flag; cin>>flag; if(flag == 'Y') goto loop1; } if(mode == 2) { chess ai_ch; system("cls"); gps(5,40,"==============歡迎使用簡易五子棋！=============="); gps(10,50,">>>>輸入1或2進行模式選擇<<<<"); gps(11,50," <1> 執黑先行 "); gps(12,50," <2> 執白后行 "); do{ cout<<endl<<" input mode:"; cin>>mode; }while(mode != 1 && mode != 2); if(mode == 1) {loop2: now.set_color(black);//執黑先行 bd.clear(); bd.display(); //初始化棋盤 Ai afago(bd,white); setpos(110,0); cout<<"對局開始，請您落子"; now.set_point(); bd.update(now); ai_ch.set_color(white); ai_ch.set_point(left(now.drop_point(),false)); bd.update(ai_ch); bd.display(); //循環判斷上一次落子結果，收集下一次輸入，直到棋局出結果 do{ now.set_point();//輸入 final=bd.judge(now); //判斷是否違規 while(final==error)//犯規輸入則重新輸入 { system("cls"); bd.display(); setpos(110,10); cout<<"犯規(輸入坐標已有棋子)!"; now.set_point(); final=bd.judge(now); } //正確落子后更新棋盤 bd.update(now); if(final != black_win) { ai_ch=afago.set_chess(); final=bd.judge(ai_ch); bd.update(ai_ch); bd.display(); }else{bd.display();} }while(final==go_on); switch (final) { case go_on: break; case error: break; case draw: setpos(110,10); cout<<"平局:游戲結束"; break; case black_win: setpos(110,10); cout<<"恭喜您棋藝高超，戰勝了AI:游戲結束"; break; case white_win: setpos(110,10); cout<<"電腦獲勝，請繼續努力提高自己:游戲結束"; break; default: break; } setpos(110,11); cout<<"是否繼續下一局？Y/N"; char flag; cin>>flag; if(flag=='Y') goto loop2; } if(mode == 2) {loop3: ai_ch.set_color(black);//AI執黑先行 now.set_color(white); bd.clear(); //初始化棋盤 Ai afago(bd,black); ai_ch.set_point(7,7); bd.update(ai_ch); bd.display(); setpos(110,0); cout<<"對局開始，請您落子"; //循環判斷上一次落子結果，收集下一次輸入，直到棋局出結果 do{ now.set_point();//輸入 final=bd.judge(now); //判斷是否違規 while(final==error)//犯規輸入則重新輸入 { system("cls"); bd.display(); setpos(110,10); cout<<"犯規(輸入坐標已有棋子)!"; now.set_point(); final=bd.judge(now); } //正確落子后更新棋盤 bd.update(now); if(final != white_win) { ai_ch=afago.set_chess(); final=bd.judge(ai_ch); bd.update(ai_ch); bd.display(); }else{bd.display();} }while(final==go_on); switch (final) { case go_on: break; case error: break; case draw: setpos(110,10); cout<<"平局:游戲結束"; break; case white_win: setpos(110,10); cout<<"恭喜您棋藝高超，戰勝了AI:游戲結束"; break; case black_win: setpos(110,10); cout<<"電腦獲勝，請繼續努力提高自己:游戲結束"; break; default: break; } setpos(110,11); cout<<"是否繼續下一局？Y/N"; char flag; cin>>flag; if(flag=='Y') goto loop3; } } return 0; }以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持VEVB武林網。
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