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Gobang-Game/gobang.h
T
2025-07-03 09:31:48 +08:00

159 lines
5.1 KiB
C

/**
* @file gobang.h
* @brief 五子棋游戏核心逻辑头文件
* @details 定义了游戏的核心数据结构、全局变量、宏定义和函数原型。
* @author 刘航宇(3364451258@qq.com、15236416560@163.com、lhy3364451258@outlook.com)
* @date 2025-07-02
* @version 4.0
* @note
* 1. 新增功能:
* - 增加了对禁手规则的支持,防止玩家进行无意义的走法。
* - 新增了游戏计时器功能,限制每回合的思考时间。
* 2. 性能优化:
* - 优化了评估函数的性能,减少了不必要的计算。
* - 引入了 Alpha-Beta 剪枝算法,提高了 AI 搜索的效率。
* 3. 用户界面改进:
* - 新增了命令行界面,提供更友好的交互体验。
* - 可以自定义棋盘大小,增加游戏的灵活性。
* 4. 代码结构优化:
* - 将游戏逻辑和用户界面分离,提高代码的可读性和可维护性。
* - 优化了代码结构,提高了代码的可读性和可维护性。
* 5. 异常处理:
* - 增加了输入错误的异常处理机制,确保游戏的稳定性。
* - 修复了一些已知的 bug,提高游戏的稳定性。
* 6. 文档更新:
* - 完善了代码注释,提高了代码的可读性。
* - 更新了文档,包括功能描述、使用方法、注意事项等。
* 7. 版本控制:
* - 使用 Git 进行版本控制,方便团队协作和代码管理。
* 8. 测试:
* - 进行了全面的测试,确保游戏的稳定性和功能的正确性。
* 9. 开源协议:
* - 选择了 MIT 开源协议,允许用户自由使用、修改和分发代码。
* 10. 贡献者:
* - 刘航宇
* 11. 联系信息:
* - 项目主页:[https://github.com/LHY0125/Gobang-Game]
* - 联系邮箱:[3364451258@qq.com][15236416560@163.com][lhy3364451258@outlook.com]
*/
#ifndef GO_BANG_H
#define GO_BANG_H
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <math.h>
// 宏定义
#define MAX_BOARD_SIZE 25 // 支持的最大棋盘尺寸
#define PLAYER 1 // 玩家标识 (用于人机对战模式)
#define AI 2 // AI标识 (用于人机对战模式)
#define PLAYER1 1 // 玩家1标识 (用于双人对战模式)
#define PLAYER2 2 // 玩家2标识 (用于双人对战模式)
#define EMPTY 0 // 棋盘空位标识
#define MAX_STEPS (MAX_BOARD_SIZE * MAX_BOARD_SIZE) // 游戏最大步数
// 全局变量
extern int BOARD_SIZE; // 当前实际使用的棋盘尺寸
extern int board[MAX_BOARD_SIZE][MAX_BOARD_SIZE]; // 存储棋盘状态的二维数组
extern int step_count; // 当前游戏的总步数
extern bool use_forbidden_moves; // 是否启用禁手规则的标志
extern int use_timer; // 是否启用计时器的标志
extern int time_limit; // 每回合的时间限制(秒)
extern const int direction[4][2]; // 定义四个基本搜索方向:水平、垂直、左斜、右斜
// 数据结构
/**
* @brief 记录一步棋的详细信息
*/
typedef struct
{
int player; // 执行该步的玩家标识
int x; // 落子的行坐标 (0-based)
int y; // 落子的列坐标 (0-based)
} Step;
extern Step steps[MAX_STEPS]; // 用于存储游戏中每一步棋的数组
/**
* @brief 存储在特定方向上棋子连续性的信息
* @details 用于评估棋形,例如判断活三、冲四等关键形态。
*/
typedef struct
{
int continuous_chess; // 连续同色棋子的数量
bool check_start; // 棋子序列的起始端是否为空位(即是否开放)
bool check_end; // 棋子序列的末尾端是否为空位(即是否开放)
} DirInfo;
// 函数原型
// --- 游戏核心逻辑 ---
/**
* @brief 检查指定坐标是否为有效落子点(在棋盘内且为空)
* @param x 待检查的行坐标 (0-based)
* @param y 待检查的列坐标 (0-based)
* @return 若位置有效且为空则返回true,否则返回false
*/
bool have_space(int x, int y);
/**
* @brief 判断一个落子是否为禁手
* @param x 落子的行坐标 (0-based)
* @param y 落子的列坐标 (0-based)
* @param player 当前玩家的标识
* @return 如果是禁手则返回true,否则返回false
*/
bool is_forbidden_move(int x, int y, int player);
/**
* @brief 执行一次玩家落子操作
* @param x 落子的行坐标 (0-based)
* @param y 落子的列坐标 (0-based)
* @param player 当前玩家的标识
* @return 若落子成功则返回true,否则(位置无效或被占用)返回false
*/
bool player_move(int x, int y, int player);
/**
* @brief 计算在特定方向上的棋子连续信息
* @param x 起始点的行坐标
* @param y 起始点的列坐标
* @param dx x方向的增量 (-1, 0, or 1)
* @param dy y方向的增量 (-1, 0, or 1)
* @param player 玩家标识
* @return 返回一个包含连续棋子信息的 DirInfo 结构体
*/
DirInfo count_specific_direction(int x, int y, int dx, int dy, int player);
/**
* @brief 检查在某点落子后,该玩家是否获胜
* @param x 落子的行坐标 (0-based)
* @param y 落子的列坐标 (0-based)
* @param player 当前玩家的标识
* @return 如果获胜则返回true,否则返回false
*/
bool check_win(int x, int y, int player);
/**
* @brief 悔棋功能,撤销指定步数
* @param steps_to_undo 要撤销的步数(每步包含双方各一次落子)
* @return 若悔棋成功则返回true,否则返回false
*/
bool return_move(int steps_to_undo);
/**
* @brief 计算并返回一步棋的得分
* @param x 落子的行坐标
* @param y 落子的列坐标
* @param player 玩家标识
* @return 该步棋的得分
*/
int calculate_step_score(int x, int y, int player);
#endif // GO_BANG_H