Java实现简单井字棋小游戏代码实例

Java第一次实验，老师让做一个井字棋，电脑随机下棋。

然后就想能不能聪明一点，可以判断出走哪一步棋；然后只能做到不会输，还是不够聪明，只能呆板地堵住用户，smartRobot的第三个判断逻辑找不到最佳位置，赢得概率比较小；而且我没事干时，想玩玩这个小游戏找找成就感，但每次都会赢了机器人，所以删删改改了四五次，最后才成。

可以选择谁先开始，但startGame里的代码更加冗余了。看着就很乱，但没想到好的办法。

smartRobot里的代码全部重写了，比原来更聪明一点了：下在四个角的位置时，能优先选择最佳位置；然后没有最佳位置时，再随便找一空的（随便找空四角位置使用for代替了，比原来更简短）。

然后smartRobot的第一个和第三个判断逻辑，也更聪明一点了。原来判断机器人和判断用户的逻辑，是放在一个for循环里的，但无法找到最佳位置，现在分开了。

机器人先开始时，才能发挥出来新添加的机器人的“小聪明”；但机器人原来的能力发挥不回来，只有用户先开始时才能发挥出原来的能力。所以各有利弊，无论谁先开始都能适应。如果机器人先开始，并且用户第一步棋不是下在四角的位置，那么用户就必输了。其他的情况一般都是平局了。

想到一个因为可以选择谁先开始而导致 startGame 代码冗余的问题的解决方法，就是使用局部内部类。内部类能访问到方法的局部对象。

主逻辑 startGame：

1. 用一个3X3的二维数组，存储棋盘；

2. 用户输入1~9下棋；

3. 判断是否合法，不合法则重新输入；

4. 将1~9转换成二维的坐标 x = (pos-1)/3, y = (pos-1)%3，再令二维数组相应位置为 'O'；

5. 判断用户是否胜利，是则退出；再判断是否平局，是则退出；

6. 机器人下棋（根据输入等级，调用不同函数）；

7. 打印棋盘显示出用户和机器人下的棋子；

8. 判断机器人是否胜利，是则退出；再判断是否平局，是则退出；都不是返回第1步。

isSuccessful 判断成功的逻辑：

判断所有行、列、对角线是否有连成一条线的，用字符相加的和判断即可

willBeSuccessful判断是否将要成功：

这里判断的是是否有行、列有两个相同棋子和一个空白，用字符相加的和判断。

calculate 计算行列对角线：

使用枚举类，来判断是计算行，还是计算列，还是计算左右对角线；计算行列时，传入一个1~3的数字表示是哪一行那一列。

smartRobot 的第一个判断逻辑：

如果棋子下在箭头指向的那个位置，那么一步棋就可胜利。

机器人先判断自己是否有这样一个位置，有则下在哪个地方，胜利；

方法是尝试填入所有空白地方，每填一次，判断一次 isSuccessful；

如果没有，再判断对方是否有这样一个位置，有则堵住这个地方。

smartRobot 的第三个判断逻辑：

如果棋子下在箭头指向的位置，那么再下一步必会胜利，因为下在了那个地方，第三列、第三行都是两个棋子了，无论对方堵哪里，都会失败。

也是机器人先判断自己是否有这样一个位置，有则下；

调用 willBeSuccessful 判断是否有这样的位置。

没有则再判断对方是否有这样的位置，有则堵住。

smartRobot 的第零个和第二个判断逻辑：

处理四个角和中心的位置，如果用户下在了中心，那么机器人必须至少有两个棋子下在四角位置才能保证不输。

更改了无数次的代码：

import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;
 
public class Experiment_1 {
  public static void main(String[] args) {
    ThreeChess game = new ThreeChess();
    game.startGame();
 
  }
}
 
class ThreeChess{
  private char[][] chessBoard = new char[3][3];
  private int size = 0; //已经下的棋数
  private final int CAPACITY = 9; //总共可下的棋数
 
  ThreeChess(){
    for(char[] line : chessBoard){ //初始化棋盘
      Arrays.fill(line, ' ');
    }
  }
 
  //【游戏开始】
  public void startGame(){
    System.out.println("┌───┬───┬───┐");
    System.out.println("│ 1 │ 2 │ 3 │");
    System.out.println("├───┼───┼───┤");
    System.out.println("│ 4 │ 5 │ 6 │");
    System.out.println("├───┼───┼───┤");
    System.out.println("│ 7 │ 8 │ 9 │");
    System.out.println("└───┴───┴───┘");
    System.out.println("输入 1 ~ 9 表示要下棋的位置");
    System.out.println("O是你的棋子，*是电脑的棋子");
    Scanner in = new Scanner(System.in);
 
    System.out.print("选择谁先开始：\n\t1.用户\n\t2.机器人\nInput: ");
    int whoFirst = in.nextInt();
    System.out.print("选择机器人智商：\n\t1. 999+\n\t2. 250\nInput: ");
    int level = in.nextInt();
 
    class Play{ //代码重用
      //方法返回-1表示退出
      int robotPlay(){
        if(level == 1)
          smartRobot();
        else
          sillyRobot();
 
        printChessBroad();
        if(isSuccessful() == -1) {
          System.out.println("机器人胜 (/ □ \\)");
          return -1;
        }else if (size == CAPACITY){
          System.out.println("==游戏平局==");
          return -1;
        }
        return 0;
      }
      int userPlay(){
        int pos;
        while(true){
          System.out.print("下棋位置: ");
          pos = in.nextInt();
          if(pos < 1
              || pos > 9
              || chessBoard[(pos - 1) / 3][(pos - 1) % 3] != ' '){
            System.out.println("输入错误，重新输入！");
            continue;
          } else {
            chessBoard[(pos - 1)/3][(pos - 1) % 3] = 'O';
            size++;
            break;
          }
        }
 
        if(isSuccessful() == 1){
          printChessBroad();
          System.out.println("恭喜，你胜了 ╰(*°▽°*)╯");
          return -1;
        } else if(size == CAPACITY){
          printChessBroad();
          System.out.println("==游戏平局==");
          return -1;
        }
        return 0;
      }
    }
 
    Play play = new Play();
    if(whoFirst == 2){
      while(true){
        //1.机器人下棋
        if(play.robotPlay() == -1)
          return;
 
        //2.用户下棋
        if(play.userPlay() == -1)
          return;
      }
    } else {
      while(true){
        //1.用户下棋
        if(play.userPlay() == -1)
          return;
 
        //2.机器人下棋
        if(play.robotPlay() == -1)
          return;
      }
    }
  }
 
  //【机器人下棋】
  private void sillyRobot(){ //笨机器人
    int l, c;
    while(true){
      l = (int)(Math.random() * 3);
      c = (int)(Math.random() * 3);
      if(chessBoard[l][c] == ' '){
        chessBoard[l][c] = '*';
        break;
      }
    }
    size++;
  }
 
  private int corner = 2;
  private void smartRobot(){ //无法战胜的机器人
    if(chessBoard[1][1] == ' '){ //抢占中心位置
      chessBoard[1][1] = '*';
      size++;
      return;
    }
 
    //1.判断是否可以下一个棋子就胜利（不能放在一起同时判断，否则有可能错误最佳位置）
    for(int i = 0; i < 3; i++){
      for(int j = 0; j < 3; j++){
        if(chessBoard[i][j] == ' '){ //【1】如果这个位置没有棋子，就尝试下载这个地方，看看是否可以胜；
          chessBoard[i][j] = '*';
          if(isSuccessful() == -1){ //【1】如果胜的话，就下在这个地方了，返回即可；
            size++;
            return ;
          }
          else
            chessBoard[i][j] = ' ';
        }
      }
    }
 
    for(int i = 0; i < 3; i++){
      for(int j = 0; j < 3; j++){
        //【2】逻辑同【1】
        if(chessBoard[i][j] == ' '){
          chessBoard[i][j] = 'O'; //【2】否则尝试用户下在这个位置
          if(isSuccessful() == 1){ //【2】如果用户下在这个位置会胜利，就占领它。
            chessBoard[i][j] = '*';
            size++;
            return ;
          } else
            chessBoard[i][j] = ' ';
        }
      }
    }
 
    //2.如果用户下在了中间的话，就赶紧占两个四角的位置，才能保证不输。优先级要比第一个低。用户没下在中间也可抢占。
    if(corner > 0){
      corner--;
      for(int i = 0; i < 3; i++){ //优先找四边中没有用户棋子的地方下
        if(i == 1)
          continue;
        boolean NoBigO = true;
        for(int j = 0; j < 3; j++){
          if(chessBoard[i][j] == 'O')
            NoBigO = false;
        }
        for(int j = 0; j < 3 && NoBigO; j++){
          if(chessBoard[i][j] == ' '){
            chessBoard[i][j] = '*';
            size++;
            return;
          }
        }
      }
 
      for(int i = 0; i < 3; i++){
        for(int j = 0; j < 3; j++){
          if(j == 1 || i == 1)
            continue;
          if(chessBoard[i][j] == ' '){
            chessBoard[i][j] = '*';
            size++;
            return;
          }
        }
      }
    } //end if
 
    //3.判断是否可以下一个棋子，从而再下一步可以胜利（不能放在一起判断）
    for(int i = 0; i < 3; i++){
      for(int j = 0; j < 3; j++){
        if(chessBoard[i][j] == ' '){
          chessBoard[i][j] = '*';
          if(willBeSuccessful(-1)){
            size++;
            return;
          } else
            chessBoard[i][j] = ' ';
        }
      }
    }
 
    for(int i = 0; i < 3; i++){
      for(int j = 0; j < 3; j++){
        if(chessBoard[i][j] == ' '){
          chessBoard[i][j] = 'O';
          if (willBeSuccessful(1)) {
            chessBoard[i][j] = '*';
            size++;
            return;
          } else
            chessBoard[i][j] = ' ';
        }
      }
    }
 
    sillyRobot();
  }
 
  //【打印棋盘】
  private void printChessBroad(){
    System.out.println("\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n"); //模拟清屏
    System.out.println("┌───┬───┬───┐");
    System.out.println("│ " + chessBoard[0][0] + " │ " + chessBoard[0][1] + " │ " + chessBoard[0][2] + " │");
    System.out.println("├───┼───┼───┤");
    System.out.println("│ " + chessBoard[1][0] + " │ " + chessBoard[1][1] + " │ " + chessBoard[1][2] + " │");
    System.out.println("├───┼───┼───┤");
    System.out.println("│ " + chessBoard[2][0] + " │ " + chessBoard[2][1] + " │ " + chessBoard[2][2] + " │");
    System.out.println("└───┴───┴───┘");
  }
 
  //【判断成功逻辑】
  private enum Choice{
    LINE,      //行
    COLUMN,     //列
    RIGHT_DIAGONAL, //右对角线
    LEFT_DIAGONAL; //左对角线
  }
  private int calculate(Choice choice, int i){ //计算行、列、对角线是否连成一条线
    switch (choice){
      case LINE:
        return chessBoard[i][0] + chessBoard[i][1] + chessBoard[i][2];
      case COLUMN:
        return chessBoard[0][i] + chessBoard[1][i] + chessBoard[2][i];
      case RIGHT_DIAGONAL:
        return chessBoard[0][0] + chessBoard[1][1] + chessBoard[2][2];
      case LEFT_DIAGONAL:
        return chessBoard[0][2] + chessBoard[1][1] + chessBoard[2][0];
    }
    return 0;
  }
  private int isSuccessful(){
    /*
    返回-1系统胜；返回1用户胜；返回0表示继续下棋。
    系统胜：126 == '*' + '*' + '*'
    用户胜：237 == 'O' + 'O' + 'O'
    */
    for(int i = 0; i < 3; i++){
      if(calculate(Choice.LINE, i) == 237 || calculate(Choice.COLUMN, i) == 237)
        return 1;
      if(calculate(Choice.LINE, i) == 126 || calculate(Choice.COLUMN, i) == 126)
        return -1;
    }
    if(calculate(Choice.LEFT_DIAGONAL, 0) == 237 || calculate(Choice.RIGHT_DIAGONAL, 0) == 237)
      return 1;
    if(calculate(Choice.LEFT_DIAGONAL, 0) == 126 || calculate(Choice.RIGHT_DIAGONAL, 0) == 126)
      return -1;
    return 0; //继续下棋
  }
 
  private boolean willBeSuccessful(int who){ //who：-1表示判断机器人的，+1表示判断用户的。
    //如果行、列、对角线有2个相同棋子的个数，则将会胜，
    //190 == 2 * 'O' + ' '
    //116 == 2 * '*' + ' '
 
    int n = 0;
    int s = (who == 1) ? 190 : 116; //用户or机器人要计算的值
 
    for(int i = 0; i < 3; i++){
      if(calculate(Choice.LINE, i) == s)
        n++;
      if(calculate(Choice.COLUMN, i) == s)
        n++;
    }
    //因为中心一定会被占的，所以就不用判断对角线了
    return n > 1;
  }
}

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