Python简易五子棋

Python控制台版五子棋
1、写在前面
最近从各种渠道接触到了一些有趣的Python小练习题,适合对Python基础有一定了解的童鞋练习,因为问题都来源于生活,所以码起来有一些趣味,自己也断断续续把代码敲完,现在自娱自乐地码出来吧,理解错的地方请多包涵。另外,反正我也知道没人看,就当是打发时间,给自己的学习过程留一点印记吧。先来写一个Python控制台版的五子棋O(∩_∩)O~
2、棋盘构建
棋盘默认设置10*10大小,这里其实可用类来自定义棋盘大小,但是用了后不太会给棋盘的轴线标号,所以暂时将(tou)就(xia)下(lan)吧。

def Get_Checherboard():
    checkerboard = []
    for i in range(10):
        checkerboard.append([])
        for j in range(10):
            checkerboard[i].append('-')
    return checkerboard

3、显示棋盘
下棋嘛肯定是要看得见棋盘,不然一直下盲棋谁顶得住?该部分在Python控制台打印棋盘,包括之后落子后的棋盘也是用这个显示。首先打印一行数字坐标(1-10),之后在每行前面加上字母坐标,再打印棋盘checkerboard中的内容。

def Show():
    print('  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10')
    for i in range(len(checkerboard)):
        print(chr(i + ord('A')) + ' ' ,end = '')
        for j in range(len(checkerboard)):
            print(checkerboard[i][j] + '  ',end = '')
        print()

效果显示

  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10
A -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  
B -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  
C -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  
D -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  
E -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  
F -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  
G -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  
H -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  
I -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  
J -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  
Please input your choice(exit-0):

4、胜负判断
这部分是代码最麻烦的部分,最开始想算法时是想每次下棋都逐行逐列逐斜每个棋子检查,这样每次检查时就和落子地点无关,直接调用就行。但是后来发现这样效率低,而且代码不好写,就主动放弃(应证了古话世上无难事只要肯放弃)。后来借鉴别人的思路,每次落子时检查四个部分(行、列、两斜)(假设落子地方为(x,y),A-J为x,1-10为y),只要有一个部分的值为True,那么就获胜。下面检查的方法也是自己琢磨的,索性还挺好用。

def Check(pos,color):    
    '''
    pos[0]代表x,pos[1]代表y,color 为不同的棋子,
    函数输入落子坐标pos和对应棋子color,输出布尔值-是否获胜
    '''                     
    if  Check_row(pos, color) or Check_columns(pos, color) \
    or Check_oblique_1(pos, color) or Check_oblique_2(pos, color):
        return True
    else:
        return False

判断是否获胜需要检查四个方面:
(1)检查行:从(x-4,y)到(x+4,y),是否有五个一样的棋子。但是有可能x-4会超出棋盘的范围,若超出范围,就从(0,y)开始;同理,右边x+4若超出范围,就以(9,y)结束。这样检查的坐标范围是(max(0,x-4),y)到(min(9,x+4),y)

def Check_row(pos,color):
    start_x = max(0,pos[0] - 4)
    end_x = min(9,pos[0] + 4)
    count = 0
    for pos_x in range(start_x, end_x + 1):
        if checkerboard[pos_x][pos[1]] == color:
            count += 1
            if count >= 5:
                return True
        else:     #若前后棋子不一致,计数器归零
            count = 0
    return False

(2)检查列:原理同上,检查的坐标范围是(x,max(0,y-4))到(x,min(9,y+4))

def Check_columns(pos,color):
    start_y = max(0,pos[1] - 4)
    end_y = min(9,pos[1] + 4)
    count = 0
    for pos_y in range(start_y, end_y + 1):
        if checkerboard[pos[0]][pos_y] == color:
            count += 1
            if count >= 5:
                return True
        else:
            count = 0
    return False

(3)检查左上右下方向从(x-4,y-4)到(x+4,y+4):检查斜需要稍动脑筋,设横纵坐标差s = x-y,分两种情况:
1、若x>=y,那么找左端的检查起始点时,若x-4>0,y-4>0,那么检查的起点无疑就是(s+(y-4),y-4),但是若起点靠边了,那么检查起始点的纵坐标y就为0(因为x>y,所以肯定是y方向先靠边),横坐标为0+s,即点(0+s,0)。所以综合两种情况:左边检查的起始点是(max(0,y-4)+s,max(0,y-4))。同理,若x+4<9,y+4<9,那么右边检查结束点为(x+4,x+4-s),若终点靠边了,那么检查的终点横坐标x就为9(因为x>y,所以是x方向先靠边),纵坐标为9-s,所以终点的坐标为(min(9,x+4),min(9,x+4)-s)。
2、若x<y,推理同上,左边检查的起始点就是(max(0,x-4),max(0,x-4)-s),右边检查的终点是(min(9,y+4)+s,min(9,y+4))。有了起点和终点,生成x和y方向的起止序列range(start_point_x,end_point_x + 1)和range(start_point_y,end_point_y + 1)),再用zip将横纵坐标对应打包起来检查即可。

def Check_oblique_1(pos,color):
    if pos[0] >= pos[1]:
        start_point_y = max(0,pos[1] - 4)
        start_point_x = start_point_y + (pos[0] - pos[1])
        end_point_x = min(9,pos[0] + 4)
        end_point_y = end_point_x - (pos[0] - pos[1])  
    else:
        start_point_x = max(0,pos[0] - 4)
        start_point_y = start_point_x - (pos[0] - pos[1])
        end_point_y = min(9,pos[1] + 4) 
        end_point_x = end_point_y + (pos[0] - pos[1])
        
    count = 0
    for i,j in zip(range(start_point_x,end_point_x + 1),range(start_point_y,end_point_y + 1)):
        if checkerboard[i][j] == color:
            count += 1
            if count >= 5:
                return True   
        else:
            count = 0
    return False

(4)检查右上左下方向
情况也分两种:1、x+y<=9 和 2、x+y>9,坐标在代码中应该看得清。注意在生成x坐标序列时应注意结束点坐标要小于开始点,所以序列是range(end_point_x,start_point_x + 1)。由于水平有限,只能转换成列表翻转后再和y坐标序列打包。

def Check_oblique_2(pos,color):
    s = sum(pos)
    if pos[0] + pos[1] <= 9:
        start_point_y = max(0,pos[1] - 4)
        start_point_x = s -start_point_y
        end_point_x = max(0,pos[0] - 4)
        end_point_y = s - end_point_x
    else:
        start_point_x = min(9,pos[0] + 4)
        start_point_y = s - start_point_x
        end_point_y = min(9,pos[1] + 4)
        end_point_x = s - end_point_y
    
    count = 0
    tmp_lst = list(range(end_point_x,start_point_x + 1))
    tmp_lst.reverse()
    for i,j in zip(tmp_lst,list(range(start_point_y,end_point_y + 1))):
        if checkerboard[i][j] == color:
            count += 1
            if count >= 5:
                return True
        else:
            count = 0
    return False

(5)主函数部分
设置好棋盘,定义棋子形状为M和O,每次取color中的第一个元素(color[0])落子,落子后color反转,表示双方交替落子,最后加上一些异常处理,就是下面这段代码了。本来逻辑很好理解,但加上异常处理代码看起来比较乱。这也是没办法,因为总会有些人在输入时搞幺蛾子,故意逗你玩。

checkerboard = Get_Checherboard()
def main():
    color = ['M','O']
    dic = {
    
    'A':0,'B':1,'C':2,'D':3,'E':4,'F':5,'G':6,'H':7,'I':8,'J':9}
    Show()
    Mark = True
    while Mark:
        choice = input('Please input your choice(exit-0):')
        if choice == '0':
            break
        elif not choice[0].isalpha() or not choice[1:].isdigit():
            print('Please input right position!')
            continue
        else:
            choice_y = choice[0].title()
            choice_x = int(choice[1:]) - 1
        
        try:
            if 0 <= dic[choice_y] <= 9 and 0 <= choice_x <= 9:
                if checkerboard[dic[choice_y]][choice_x] != '-':
                    print('Chess piece already exists in this position!')
                else:
                    if color[0] == 'M':
                        checkerboard[dic[choice_y]][choice_x] = 'M'
                        if Check([dic[choice_y],choice_x], color[0]):
                            print('Congs!Player 1 win!')
                            Mark = False
                        Show()
                        color.reverse()
                    else:
                        checkerboard[dic[choice_y]][choice_x] = 'O'
                        if Check([dic[choice_y],choice_x], color[0]):
                            print('Congs!Player 2 win!')
                            Mark = False
                        Show()
                        color.reverse()
            else:
                print('Position out of range!')
        except:
             print('Please input right position!')
         
if __name__ == "__main__":
    main()

6、效果显示

Congs!Player 1 win!
  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10
A -  M  -  -  -  -  -  -  -  -  
B -  -  M  O  -  M  -  -  -  -  
C -  -  M  M  O  O  -  -  -  -  
D -  -  O  M  M  M  -  -  -  -  
E -  -  -  O  O  M  -  -  -  -  
F -  -  -  -  O  -  O  -  -  -  
G -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  
H -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  
I -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  
J -  -  -  -  -  -  -  -  -  - 

这样就是尽我所能写的啦,本来还想加入悔棋的设置的,限于水平和精力就不写了,反正没人看,后面还有几个有趣的小练习题,后面陆续码出来。如果屏幕前的你能看到这篇博客,并且能看到底,那说明你我是有缘分的O(∩_∩)O,哈哈,就这样啦,有缘人再见!

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