五子棋棋盘
五子棋游戏是棋类游戏中比较简单的,但是可别小看这个游戏,能够完美运行需要很多知识作为基础。由于所学知识有限,本节中只会介绍对棋盘进行抽象的方法,并根据抽象创建棋盘。
(一) 五子棋盘的选择:列表
(1)棋盘的抽象
棋盘是五子棋游戏的基础,毕竟这个游戏就是在这样一个方形网格状的区域上进行的。事实上,这样一个棋盘在程序中就是一种能存储棋子状态(是否落子)和位置的数据结构。对于程序设计的初学者来说,这里可能存在一个误会:一般看到的棋盘界面和这里讲的棋盘是不同的东西,前者由游戏视觉设计师设计的,而后者是游戏程序中针对棋盘抽象出来数据结构。
前面已介绍过多种数据结构:列表、元组、字典和集合,哪种比较适合棋盘呢?元组肯定是不可以,因为伴随着落子,棋盘的状态一定会改变,而元组是一种是不能改变的类型。
事实上,列表、字典和可变集合都可以作为棋盘的载体。可以将“(x,y,z)”当做集合的元素,其中x,y组成棋子的坐标,z表示棋子的有无和属方,如果集合中存在一个坐标说明这个坐标的位置上有棋子,并且z值标明这个棋子的属方,否则没有这个棋子。也可以将“(x,y):z”作为字典的项,x,y,z意义同上。但是每次走棋都需要对棋盘进行更新(重新绘制),此时还需要对当前步骤棋子位置是否已存在棋子进行判断,这如何操作呢?答案是使用列表,利用列表特性不仅会解决这个问题而且将会显得更优雅。
(2)棋子的状态
前面讲过,列表是个容器类型,它里面的元素可以是任何对象,是否想过如果列表里的对象是列表会有什么情况发生?这其实拓展了列表的维度——从一维到二维,这时如果想访问到列表中列表的元素需要二重索引:第一重返回一个列表,第二重返回里面列表的元素。
>>> chessboard=[[0,1],[2,3],[4,5],[6,7]]
>>> chessboard[1][1] #两重索引
3
相信读者已发现,二重索引其实可以当坐标使用。如果棋盘有n行n列,那么这个棋盘可以抽象为一个包含n个列表的列表,其中每个列表包含n个元素。这样一个数据结构可以完整描述整个棋盘,那么输出棋盘时就不需要每次判断当前位置上是否有棋子了。那么如何记录每个位置上的棋子状态呢?棋盘中每个位置有三种状态:无子、己方棋子和敌方棋子,那么可以用三个值来区别这三种状态:0表示无子,1表示有己方棋子,2表示有敌方棋子,并且当下棋时读取该位置上的状态信息来判断是否能够行棋。
(3)棋盘的状态
除了要记录棋子的状态,棋盘的状态也需记录,即该谁落子。可以看出棋盘的状态只有两种,和棋子的状态的处理方法相同,也可以用一个who变量来记录,这个变量有两个值:False表示该玩家1落子,True表示该玩家2落子。之所以选用逻辑值来作为状态,因为可以使用not语句来改变状态,比较方便:
>>> who=False
>>> who
False
>>> who=not who #not取反
>>> who
True
如果使用其它值,如0和1,那么状态的改变需要两条语句,who=0和who=1。而使用上面的方法只需一条即可:who=not who。
游戏开始时首先会创建一个棋盘,并对其进行初始化。这里可能需要提前透露一下后面的知识:循环(下章会讲到)。有时需要一些重复的操作,如果一条一条语句地写出来,代码会显得冗长。有时候这些操作甚至无法全部写出来,因为很多操作可能需要执行百万千万次。循环的使用可以使这些语句变成一条,创建棋盘便是个例子:
maxx=10
maxy=10
qipan=[]
for i in range(maxx): #for循环语句
qipan.append([])
for j in range(maxy): #for循环语句
qipan[i].append(0)
for i in range(maxx):
print(qipan[i]) #输出
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]

