极客笔记在Python中的井字游戏
在以下教程中，我们将使用Python编程语言从头开始创建一个名为井字游戏的游戏。为了更好地理解，我们将整个程序分为多个步骤。但在进入过程之前，让我们先了解一下这个游戏。
什么是井字游戏
井字游戏 是在一个 3 x 3的方格中 进行的两个玩家之间的游戏。每个玩家都在自己的回合中占据一个方格，目标是在垂直、水平或对角线上放置三个相同的标记。第一个玩家使用 X形 作为标记，而另一个玩家使用 圆圈形 O形 。
现在，让我们了解一下井字游戏的设计。
井字游戏的设计
我们将使用命令提示符来玩井字游戏。因此，构建井字游戏的设计是主要目标。
目标： 如果玩家需要标记一个特定的方块，他/她必须输入网格中显示的相应数字。例如，如果我们想要占据右上方的方块，则必须在终端中输入数字3。
让我们了解一下生成网格的代码片段。
程序：
# Function to print the Tic-Tac-Toe Design
def mytictactoe(val):
print("\n")
print("\t | |")
print("\t {} | {} | {}".format(val[0], val[1], val[2]))
print('\t_____|_____|_____')
print("\t | |")
print("\t {} | {} | {}".format(val[3], val[4], val[5]))
print('\t_____|_____|_____')
print("\t | |")
print("\t {} | {} | {}".format(val[6], val[7], val[8]))
print("\t | |")
print("\n")
解释：
在上面的代码片段中，我们定义了一个用于井字游戏的函数，该函数接受值作为参数。在这里， val 参数是一个列表，包含网格中每个单元格的状态。在函数内部，我们打印了井字游戏网格的设计。
现在，下一步是使用数据结构来存储数据。
使用数据结构存储数据
任何游戏的原则都依赖于游戏背后的机制。由于我们正在创建一个相对简单和易于玩的游戏，所以所采用的机制也很简单。
任何时刻都需要两个关键的信息：
- 网格状态： 我们需要创建一个数据结构来包含每个单元格的状态。状态可以是占用或空闲的。
- 每个玩家的移动： 需要知道每个玩家过去和现在的移动，即’X’和’O’所占据的位置。
注意：上述数据可以通过网格状态来访问。然而，每次想要获取玩家位置时，都需要遍历这些信息。这可以被称为时间复杂度与空间复杂度的权衡。这是一种保留时间的常规技术。
下面是相同操作的语法：
代码片段：
# Function for a single game of Tic-Tac-Toe
def singlegame(curplayer):
# Representing the Tic-Tac-Toe
val = [' ' for i in range(9)]
# Storing the positions occupied by X and O
playerpos = {'X' : [], 'O' : []}
说明：
在上面的代码片段中，我们定义了一个用于井字棋单局游戏的函数，其中 val 表示上一个函数的参数， playerpos 存储着 交叉（X） 和 圈（O） 所占据的方块的位置。
通常情况下，在管理网格状态的字符列表中有三个值：
- ‘ ‘ - 这个字符表示空位或者空格。
- ‘X’ - 这个字符表示一个单元格被X玩家占据。
- ‘O’ - 这个字符表示一个单元格被O玩家占据。
每个玩家的移动都以整数列表的形式存储在字典中，其中键以 ‘X’ 和 ‘O’ 表示对应的玩家。他们各自的列表包含了他们所占据的网格中的方格的数字。
注意：curplayer变量存储当前进行移动的玩家，如’X’或’O’。
理解游戏循环
每个游戏都包含一种游戏循环，允许玩家进行游戏直到某个玩家获胜或游戏为平局。在井字棋游戏中，每次循环迭代表示玩家的一次移动。
让我们考虑以下代码片段以设计游戏循环。
语法：
# Loop of Game for a single game of Tic-Tac-Toe
while True:
mytictactoe(val)
解释：
正如我们所观察到的，我们使用了while循环来打印函数 mytictactoe() 的值，为一个井字棋的单个游戏生成了一个游戏循环。
处理玩家的输入
在游戏的每次迭代中，玩家必须提供他的移动输入。让我们考虑以下语法来处理玩家的输入。
语法：
# Try-Exception block for CHANCE input
try:
print("Player ", curplayer, " turn. Choose your Block : ", end="")
chance = int(input())
except ValueError:
print("Invalid Input!!! Try Again")
continue
# Sanity check for CHANCE input
if chance < 1 or chance > 9:
print("Invalid Input!!! Try Again")
continue
# Checking if the block is not occupied already
if val[chance - 1] != ' ':
print("Oops! The Place is already occupied. Try again!!")
continue
解释：
在上面的代码片段中，我们创建了一个try块来处理players的意外值。然后我们处理了ValueError异常，以便游戏不会停止。之后我们进行了一些健全性检查，例如输入的值是否为有效位置，如果是有效位置，是否已经填充了？
现在，让我们进入下一步。
更新游戏信息
根据玩家提供的输入，我们必须更新游戏信息，以确保游戏的顺利进行。我们可以通过将以下代码片段添加到主项目中来更新游戏信息。
语法：
# Updating the game information
# Update the status of the grid
val[chance - 1] = curplayer
# Update the positions of the player
playerpos[curplayer].append(chance)
解释：
在上面的代码片段中，我们通过更新网格的状态和玩家的位置来更新游戏信息。 val 列表将根据当前玩家更新填充的单元格。玩家的位置将添加刚被当前玩家占据的位置。
一旦 val 列表被更新，我们将调用 mytictactoe() 函数，网格将如下所示：
输出：
| |
1 | 2 | 3
_____|_____|_____
| |
4 | 5 | 6
_____|_____|_____
| |
7 | 8 | 9
| |
检查胜负或平局
在每次移动后，我们需要检查是否有玩家赢得了比赛或比赛已经是平局。我们可以使用下面给出的语法进行检查：
语法：
# Calling Function to check Victory
if check_Victory(playerpos, curplayer):
mytictactoe(val)
print("Congratulations! Player ", curplayer, " has won the game!")
print("\n")
return curplayer
# Calling Function to check Tie
if check_Tie(playerpos):
mytictactoe(val)
print("Oh! Game Tied")
print("\n")
return 'D'
说明：
在上述语法中，我们使用了 if 语句来检查胜利或平局。如果 singlegame() 函数返回当前玩家，则表示该玩家赢得了比赛。否则，游戏是平局，会返回 ‘D’ 。
让我们考虑一下检查是否有任何玩家赢得比赛的函数。
语法：
# Defining Function to check Victory
def check_Victory(playerpos, curplayer):
# All probable winning combinations
solution = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9], [1, 4, 7], [2, 5, 8], [3, 6, 9], [1, 5, 9], [3, 5, 7]]
# Loop to check whether any winning combination is satisfied or not
for i in solution:
if all(j in playerpos[curplayer] for j in i):
# Return True if any winning combination is satisfied
return True
# Return False if no combination is satisfied
return False
# Defining Function to check if the game is Tied
def check_Tie(playerpos):
if len(playerpos['X']) + len(playerpos['O']) == 9:
return True
return False
解释：
在上面的代码片段中，我们定义了检查胜利或平局的函数。这些函数分别是 check_Victory() 和 check_Tie() 。
- check_Victory(): 它存储了所有赢得游戏的组合。该函数检查当前玩家的位置是否满足任何获胜的组合。如果满足条件，它将返回TRUE；否则，它将返回FALSE。
- check_Tie(): 这是非常简单的，它检查是否所有的“九”个位置都被占用，游戏平局。
切换当前玩家
每个玩家每次只有一次机会。因此，在每次成功移动后，当前玩家将被交换。让我们考虑以下代码片段：
语法：
# Switching moves of the player
if curplayer == 'X':
curplayer = 'O'
else:
curplayer = 'X'
解释：
在下面的代码片段中，我们使用了 if-else 语句来切换玩家的移动方式，如果当前玩家标记了一个位置，则当前玩家将被更换，另一个玩家将标记他们的移动。
这些是制作单个游戏时需要关注的一些步骤。然而，我们将创建一个记分板系统来跟踪想要玩多个游戏的玩家。
输入玩家的姓名
由于我们正在创建记分板，我们有必要显示每个玩家的姓名。
下面是相同的语法示例：
语法：
if __name__ == "__main__":
print("First Player")
FirstPlayer = input("Specify the Name: ")
print("\n")
print("Second Player")
SecondPlayer = input("Specify the Name: ")
print("\n")
解释：
正如我们所观察到的，我们使用了特殊变量 __name__ 来获取值 “__main__” 。然后我们分别为第一个和第二个玩家提供了姓名的输入。这将成为程序的入口点，在执行程序时首先会要求输入姓名。
存储关于游戏的信息
我们需要存储诸如当前玩家、玩家选择（即X或O）、可选选择（X或O）和记分板等信息。
语法：
# Storing the player who chooses X and O
curplayer = FirstPlayer
# Storing the Players' choice
playerchoice = {'X' : "", 'O' : ""}
# Storing the options
opt = ['X', 'O']
# Storing the scoreboard
scoreboard = {FirstPlayer: 0, SecondPlayer: 0}
myscoreboard(scoreboard)
解释：
在上面的代码片段中，我们将当前玩家设置为第一个玩家。我们还存储了玩家的选择、可用选项和记分牌。
设计记分牌
我们将使用字典数据结构设计一个记分牌。对于这个记分牌，玩家的姓名将作为键，他们的总胜利次数将作为值。让我们考虑以下代码片段来设计井字游戏的记分牌。
语法：
def myscoreboard(scoreboard):
print("\t--------------------------------")
print("\t SCORE BOARD ")
print("\t--------------------------------")
listofplayers = list(scoreboard.keys())
print("\t ", listofplayers[0], "\t ", scoreboard[listofplayers[0]])
print("\t ", listofplayers[1], "\t ", scoreboard[listofplayers[1]])
print("\t--------------------------------\n")
解释：
在上面的代码段中，我们定义了一个名为 myscoreboard 的函数，它以 scoreboard 作为参数。然后我们打印了计分板的设计。我们通过使用 .keys() 函数将玩家的姓名存储为列表的变量。然后我们从计分板中索引它们并显示分数。
创建一个外部游戏循环
为了保持多个井字游戏的比赛，我们需要为游戏添加另一个循环。当前玩家将为每个比赛选择标记。在游戏的每次迭代中，都应显示选择菜单。
让我们考虑以下语法来创建外部游戏循环。
语法：
# Loop for a series of Tic-Tac-Toe game
# The loop executes until the players quit
while True:
# Main Menu for Players
print(curplayer, "will make the choice:")
print("Press 1 for X")
print("Press 2 for O")
print("Press 3 to Quit")
说明：
在上面的代码片段中，我们创建了一个 while 循环，用于为玩家显示主菜单，当前玩家可以在标记（十字形“X”或圆圈形“O”）之间进行选择，或者选择退出游戏。
输出：
First Player
Specify the Name: Andy
Second Player
Specify the Name: Carlo
--------------------------------
SCORE BOARD
--------------------------------
Andy 0
Carlo 0
--------------------------------
Andy will make the choice:
Press 1 for X
Press 2 for O
Press 3 to Quit
处理和分配玩家的选择
我们需要处理和存储当前玩家在每次迭代中的选择。让我们考虑以下相应代码片段。
语法:
# Try exception for THE_CHOICE input
try:
the_choice = int(input())
except ValueError:
print("Invalid Input!!! Try Again\n")
continue
# Conditions for player choice
if the_choice == 1:
playerchoice['X'] = curplayer
if curplayer == FirstPlayer:
playerchoice['O'] = SecondPlayer
else:
playerchoice['O'] = FirstPlayer
elif the_choice == 2:
playerchoice['O'] = curplayer
if curplayer == FirstPlayer:
playerchoice['X'] = SecondPlayer
else:
playerchoice['X'] = FirstPlayer
elif the_choice == 3:
print("The Final Scores")
myscoreboard(scoreboard)
break
else:
print("Invalid Selection!! Try Again\n")
解释：
在上面的代码片段中，我们使用了try-exception块来处理the_choice输入的任何异常。然后，我们使用了if-else语句来为当前玩家创建选择菜单。
根据玩家的选择，数据将被存储。这很重要，因为它将告诉我们每场比赛后哪个玩家获胜。
执行游戏
一旦所有必需的信息都被存储，我们就可以执行一场独立的比赛并记录胜利标记。
相同的语法如下所示。
语法：
# Storing the winner in a single game of Tic-Tac-Toe
win = singlegame(opt[the_choice - 1])
解释：
在以上代码片段中，我们存储了一场井字游戏的获胜者详细信息。
更新记分牌
我们必须在每场井字游戏之后更新记分牌。
让我们考虑以下代码片段来更新记分牌。
语法：
# Updation of the scoreboard as per the winner
if win != 'D' :
playerWon = playerchoice[win]
scoreboard[playerWon] = scoreboard[playerWon] + 1
myscoreboard(scoreboard)
说明：
在上面的代码片段中，我们使用 if 语句来检查比赛是否不是平局。一旦比赛不是平局，计分板将会被更新。
选择玩家的交换
在玩游戏时，切换选择标记的机会变得必要。因此，让我们考虑以下语法来理解交换。
语法：
# Switching player who chooses X or O
if curplayer == FirstPlayer:
curplayer = SecondPlayer
else:
curplayer = FirstPlayer
解释：
在上面的代码片段中，我们再次使用了if-else语句来在玩家之间切换选择标记（叉或圈）。
因此，我们成功地构建了我们自己的井字棋游戏。
下载代码
可以从以下链接下载游戏的代码： 点击此处下载
游戏时间
由于所有步骤最终都完成了，这里是游戏的最终输出。
输出：
First Player
Specify the Name: Andy
Second Player
Specify the Name: Carlo
--------------------------------
SCORE BOARD
--------------------------------
Andy 0
Carlo 0
--------------------------------
Andy will make the choice:
Press 1 for X
Press 2 for O
Press 3 to Quit
1
| |
| |
_____|_____|_____
| |
| |
_____|_____|_____
| |
| |
| |
Player X turn. Choose your Block : 5
| |
| |
_____|_____|_____
| |
| X |
_____|_____|_____
| |
| |
| |
Player O turn. Choose your Block : 3
| |
| | O
_____|_____|_____
| |
| X |
_____|_____|_____
| |
| |
| |
Player X turn. Choose your Block : 1
| |
X | | O
_____|_____|_____
| |
| X |
_____|_____|_____
| |
| |
| |
Player O turn. Choose your Block : 9
| |
X | | O
_____|_____|_____
| |
| X |
_____|_____|_____
| |
| | O
| |
Player X turn. Choose your Block : 6
| |
X | | O
_____|_____|_____
| |
| X | X
_____|_____|_____
| |
| | O
| |
Player O turn. Choose your Block : 4
| |
X | | O
_____|_____|_____
| |
O | X | X
_____|_____|_____
| |
| | O
| |
Player X turn. Choose your Block : 2
| |
X | X | O
_____|_____|_____
| |
O | X | X
_____|_____|_____
| |
| | O
| |
Player O turn. Choose your Block : 8
| |
X | X | O
_____|_____|_____
| |
O | X | X
_____|_____|_____
| |
| O | O
| |
Player X turn. Choose your Block : 7
| |
X | X | O
_____|_____|_____
| |
O | X | X
_____|_____|_____
| |
X | O | O
| |
Game Tied
--------------------------------
SCORE BOARD
--------------------------------
Andy 0
Carlo 0
--------------------------------
Carlo will make the choice:
Press 1 for X
Press 2 for O
Press 3 to Quit
3
The Final Scores
--------------------------------
SCORE BOARD
--------------------------------
Andy 0
Carlo 0
--------------------------------