五子棋程序设计带来的坐标系思考

1. 游戏规则

   棋盘大小:15*15

   空棋盘开局,黑棋先下,白棋后下,一次只能下一子.棋子下在交叉点上,棋子下在棋盘上之后,不能移动.

   当相同颜色的五颗棋子连在一起的时候,就认为胜负已分.连在一起的方法有4个:水平,垂直,左上右下,左下右上;如果整个棋盘都摆满棋子之后,仍旧不分胜负,则认为和局.

2. 编程遇到的问题

   1. 怎么样定义棋盘的坐标

      编程的时候数组或者列表的下标都是从0开始的,但是五子棋棋盘的坐标是从1开始的,如何解决两者之间的不协调?

      第一种方法:把每个二维数组或列表的索引值全部加1,比如说五子棋棋盘第4行第6列,则对应的坐标是arr[3] [5].

      第二种方法:直接忽略x=0和y=0这一行一列.分配内存时,直接分配16*16的内存空间做为棋盘即可.

      • 经过敲代码后发现,第一种方法需要来回切换,比较繁琐,代码量增加.因此采用第二种方法

   2. 坐标系

      对于计算机来说,一般会把左上角作为坐标系原点.从左往右是水平方向y,从上往下是垂直方向x

      比如(4,6)表示第4行第6列,如下图:

      

      对于五子棋棋盘来说,4个角落的坐标点分别为:

      • 左上角:(1,1)
      • 左下角:(15,1)
      • 右上角:(1,15)
      • 右下角:(15,15)

   3. 胜负判断

      相同颜色的五颗棋子连在一起,则胜负已分.有以下几种极端情况:

      • 从左到右:判断(x,y-4)~(x,y+4)这9个坐标中是否有连续5颗棋子连在一起
      • 从上到下:判断(x-4,y)~(x+4,y)这9个坐标中是否有连续5颗棋子连在一起
      • 左上右下:判断(x-4,y-4)~(x+4,y+4)这9个坐标中是否有连续5颗棋子连在一起
      • 左下右上:判断(x+4,y-4)~(x-4,y+4)这9个坐标中是否有连续5颗棋子连在一起

3. 代码如下

   创建一个棋盘类

   chessboard.py

   #棋盘类
   class ChessBoard:
       # 棋盘大小
       BOARD_SIZE = 15
       # 初始化
       def __init__(self):
           self.board = []
           for i in range(ChessBoard.BOARD_SIZE+1):
               tmp = []
               for j in range(ChessBoard.BOARD_SIZE+1):
                   tmp.append(0)
               self.board.append(tmp)
   
       #清空棋盘
       def initBoard(self):
           for i in range(1,ChessBoard.BOARD_SIZE+1):
               for j in range(1,ChessBoard.BOARD_SIZE+1):
                   self.board[i][j] = '+'  # 实现方法initBoard(),对棋盘进行初始化,把所有的空格都设置成'+'符号
   
   
       # 打印棋盘
       def printBoard(self):
           # 打印列号
           print('  ',end=' ')
           for i in range(1,ChessBoard.BOARD_SIZE+1):
               ch = chr(96+i)
               print(ch,end=' ')
           print()
           # 打印行号和棋盘
           for i in range(1,ChessBoard.BOARD_SIZE+1):
               # 打印行号
               print('%2d' % i,end=' ')
               # 打印棋盘
               for j in range(1,ChessBoard.BOARD_SIZE+1):
                   print(self.board[i][j],end=' ')
               print()
   
       # 放置棋子
       # 参数1 pos位置坐标 类型是长度为2的列表或元组
       # 参数2 color棋子颜色
       def setChess(self,pos,color):
           x = pos[0]
           y = pos[1]
           self.board[x][y] = color
   
       # 放置棋子
       def setChessMan(self,chessMan):
               pos = chessMan.getPos()
               color = chessMan.getColor()
               self.setChess(pos,color)
   
       # 根据位置读取棋子的颜色
       def getChess(self,pos):
           x,y = pos
           return self.board[x][y]
   
       # 判断某个坐标点是否为空
       def isEmpty(self,pos):
           chess = self.getChess(pos)
           if chess == '+':
               return True
           #非空即黑或白
           return False
   
   

   创建一个棋子类

   chessman.py

   #棋子类
   class ChessMan:
       # 初始化
       def __init__(self):
           self.color = 'x'
           self.pos = (0,0)
       # 设置颜色
       def setColor(self,color):
           self.color = color
       # 获取颜色
       def getColor(self):
           return self.color
       # 设置位置
       def setPos(self,pos):
           self.pos = pos
       # 获取位置
       def getPos(self):
           return self.pos
   

   测试代码

   main.py

   # from 文件名 import 类名
   from chessboard import *
   from chessman import *
   
   # 测试打印棋盘
   def test1():
       board = ChessBoard()
       board.initBoard()
       board.printBoard()
   
   
   #测试摆放棋子
   def test2():
       board = ChessBoard()
       board.initBoard()
       #测试setChess()摆放棋子
       board.setChess((3,5),'x')
       #测试setChessMan()摆放棋子
       chessMan = ChessMan()
       chessMan.setColor('o')
       chessMan.setPos((4,6))
       board.setChessMan(chessMan)
       board.printBoard()
       ret = board.isEmpty((3,6))
       print(ret)
   
   if __name__ == '__main__':  # 相当于一个入口,当其他模块被调用的时候,先运行此模块
       test2()