Python五子棋程序实现详解

引言

五子棋是一种广泛传播的策略棋类游戏，两人对弈，通过在棋盘上落子，以先形成连续的相同颜色的五子棋为胜利条件。本文将介绍如何使用Python编写一个简单的五子棋程序，实现了五子棋游戏的基本功能。

功能实现

显示棋盘

首先，我们需要在程序中显示一个19x19的五子棋棋盘。使用tkinter库可以快速实现可视化界面的搭建。

# 定义常量
ROWS = 19
COLS = 19
PADDING = 30
GRID_SIZE = 20

# 创建棋盘
board = [[0] * COLS for _ in range(ROWS)]

# 创建窗口
window = tk.Tk()
window.title("五子棋")
window.geometry(str(COLS * GRID_SIZE + PADDING * 2) + "x" + str(ROWS * GRID_SIZE + PADDING * 2 + 40))

# 创建画布
canvas = tk.Canvas(window, width=COLS * GRID_SIZE + PADDING * 2, height=ROWS * GRID_SIZE + PADDING * 2, bg="burlywood")
canvas.place(x=0, y=PADDING)

# 绘制棋盘线
for i in range(ROWS):
    canvas.create_line(PADDING, i * GRID_SIZE + PADDING, COLS * GRID_SIZE + PADDING - GRID_SIZE, i * GRID_SIZE + PADDING)
for i in range(COLS):
    canvas.create_line(i * GRID_SIZE + PADDING, PADDING, i * GRID_SIZE + PADDING, ROWS * GRID_SIZE + PADDING - GRID_SIZE)

# 绘制黑点
for i in range(3, ROWS, 6):
    for j in range(3, COLS, 6):
        canvas.create_oval(j * GRID_SIZE + PADDING - 3, i * GRID_SIZE + PADDING - 3,
                           j * GRID_SIZE + PADDING + 3, i * GRID_SIZE + PADDING + 3, fill="black")

以上代码使用tkinter库创建了一个窗口，并在窗口内创建了一个棋盘。我们使用了Canvas组件来绘制棋盘上的线条和黑点。

点击落子

接下来，我们需要实现在棋盘上点击鼠标落子的功能。

def on_click(event):
    # 处理鼠标点击事件
    row = round((event.y - PADDING) / GRID_SIZE)
    col = round((event.x - PADDING) / GRID_SIZE)

    if row < 0 or row >= ROWS or col < 0 or col >= COLS:
        # 落子在棋盘外侧
        messagebox.showinfo("提示", "不可以落子在棋盘外哦！")
        return

    if not is_valid_move(row, col):
        # 提示落子位置已有棋子
        messagebox.showinfo("提示", "此处已有棋子，不可重复落子")
        return

    global current_player
    if current_player == 1:  # 蓝方玩家
        color = "blue"
        label.config(text="红方玩家的回合")
    else:  # 红方玩家
        color = "red"
        label.config(text="蓝方玩家的回合")

    board[row][col] = current_player
    x = col * GRID_SIZE + PADDING
    y = row * GRID_SIZE + PADDING
    canvas.create_oval(x - GRID_SIZE // 2, y - GRID_SIZE // 2, x + GRID_SIZE // 2, y + GRID_SIZE // 2, fill=color)

    if is_winner(current_player):
        if current_player == 1:
            messagebox.showinfo("游戏结束", "蓝方玩家获胜")
        else:
            messagebox.showinfo("游戏结束", "红方玩家获胜")
        window.quit()
    else:
        current_player = 2 if current_player == 1 else 1

# 绑定鼠标点击事件
canvas.bind("<Button-1>", on_click)  # 左键点击
canvas.bind("<Button-3>", on_click)  # 右键点击

以上代码定义了一个on_click函数来处理鼠标点击事件。函数首先根据点击的位置计算出对应的行列索引，然后检查是否落子在有效位置上。如果位置无效（落子在棋盘外侧或已有棋子），则弹出提示信息。如果位置有效，根据当前玩家的不同，设置棋子的颜色，并绘制出棋子。然后检查是否有玩家获得胜利，如果有，则弹出提示信息并退出游戏。如果没有胜利，切换当前玩家。

判断胜负

接下来，我们需要编写一个函数来判断当前是否有玩家已经胜利。

def is_winner(player):
    # 检查玩家是否胜利
    for row in range(ROWS):
        for col in range(COLS):
            if board[row][col] == player:
                # 检查水平方向
                if col + 4 < COLS and all(board[row][col + i] == player for i in range(5)):
                    return True
                # 检查垂直方向
                if row + 4 < ROWS and all(board[row + i][col] == player for i in range(5)):
                    return True
                # 检查对角线方向（左上到右下）
                if row + 4 < ROWS and col + 4 < COLS and all(board[row + i][col + i] == player for i in range(5)):
                    return True
                # 检查对角线方向（右上到左下）
                if row + 4 < ROWS and col - 4 >= 0 and all(board[row + i][col - i] == player for i in range(5)):
                    return True
    return False

以上代码定义了一个is_winner函数来判断指定玩家是否获胜。函数首先遍历棋盘上的每个位置，如果该位置的棋子颜色与指定玩家相同，则进行进一步检查。检查水平方向、垂直方向以及两个对角线方向上是否有连续的五个相同颜色的棋子，如果有，则返回True表示获胜，否则返回False表示未获胜。

游戏结束判断

在on_click函数中，每当有玩家落子后，会检查是否有玩家获胜，如果有，则弹出提示信息并退出游戏。

交替落子

在on_click函数中，每当有玩家落子后，会切换当前玩家。这通过全局变量current_player实现，初始值为1（蓝方玩家），当某一方落子后，将current_player的值切换为另一方（2表示红方玩家）。

运行结果

通过以上的代码实现，我们可以得到一个能够实现基本五子棋功能的程序。

程序运行时，会弹出一个窗口，窗口中显示了一个19x19的五子棋棋盘。玩家可以通过鼠标左键或右键点击棋盘上的格子进行落子。每当有玩家落子后，程序会自动判断是否有玩家获胜，并在弹出提示信息后结束游戏。

在程序运行过程中，程序会在窗口底部显示当前是哪一方玩家的回合，玩家可以根据该提示进行操作，避免出现误操作。同时，程序还会对一些错误的操作给出相应的提示，提高了游戏的友好度。

完整代码

import tkinter as tk
from tkinter import messagebox

# 定义常量
ROWS = 19
COLS = 19
PADDING = 30
GRID_SIZE = 20

# 创建棋盘
board = [[0] * COLS for _ in range(ROWS)]


def is_valid_move(row, col):
    # 检查落子是否有效
    return board[row][col] == 0


def is_winner(player):
    # 检查玩家是否胜利
    for row in range(ROWS):
        for col in range(COLS):
            if board[row][col] == player:
                # 检查水平方向
                if col + 4 < COLS and all(board[row][col + i] == player for i in range(5)):
                    return True
                # 检查垂直方向
                if row + 4 < ROWS and all(board[row + i][col] == player for i in range(5)):
                    return True
                # 检查对角线方向（左上到右下）
                if row + 4 < ROWS and col + 4 < COLS and all(board[row + i][col + i] == player for i in range(5)):
                    return True
                # 检查对角线方向（右上到左下）
                if row + 4 < ROWS and col - 4 >= 0 and all(board[row + i][col - i] == player for i in range(5)):
                    return True
    return False


def on_click(event):
    # 处理鼠标点击事件
    row = round((event.y - PADDING) / GRID_SIZE)
    col = round((event.x - PADDING) / GRID_SIZE)

    if row < 0 or row >= ROWS or col < 0 or col >= COLS:
        # 落子在棋盘外侧
        messagebox.showinfo("提示", "不可以落子在棋盘外哦！")
        return

    if not is_valid_move(row, col):
        # 提示落子位置已有棋子
        messagebox.showinfo("提示", "此处已有棋子，不可重复落子")
        return

    global current_player
    if current_player == 1:  # 蓝方玩家
        color = "blue"
        label.config(text="红方玩家的回合")
    else:  # 红方玩家
        color = "red"
        label.config(text="蓝方玩家的回合")

    board[row][col] = current_player
    x = col * GRID_SIZE + PADDING
    y = row * GRID_SIZE + PADDING
    canvas.create_oval(x - GRID_SIZE // 2, y - GRID_SIZE // 2, x + GRID_SIZE // 2, y + GRID_SIZE // 2, fill=color)

    if is_winner(current_player):
        if current_player == 1:
            messagebox.showinfo("游戏结束", "蓝方玩家获胜")
        else:
            messagebox.showinfo("游戏结束", "红方玩家获胜")
        window.quit()
    else:
        current_player = 2 if current_player == 1 else 1


# 创建窗口
window = tk.Tk()
window.title("五子棋")
window.geometry(str(COLS * GRID_SIZE + PADDING * 2) + "x" + str(ROWS * GRID_SIZE + PADDING * 2 + 40))

# 创建画布
canvas = tk.Canvas(window, width=COLS * GRID_SIZE + PADDING * 2, height=ROWS * GRID_SIZE + PADDING * 2, bg="burlywood")
canvas.place(x=0, y=PADDING)

# 绘制棋盘线
for i in range(ROWS):
    canvas.create_line(PADDING, i * GRID_SIZE + PADDING, COLS * GRID_SIZE + PADDING - GRID_SIZE, i * GRID_SIZE + PADDING)
for i in range(COLS):
    canvas.create_line(i * GRID_SIZE + PADDING, PADDING, i * GRID_SIZE + PADDING, ROWS * GRID_SIZE + PADDING - GRID_SIZE)


# 绘制黑点
for i in range(3, ROWS, 6):
    for j in range(3, COLS, 6):
        canvas.create_oval(j * GRID_SIZE + PADDING - 3, i * GRID_SIZE + PADDING - 3,
                           j * GRID_SIZE + PADDING + 3, i * GRID_SIZE + PADDING + 3, fill="black")

# 绑定鼠标点击事件
canvas.bind("<Button-1>", on_click)  # 左键点击
canvas.bind("<Button-3>", on_click)  # 右键点击

# 创建游戏信息标签
label = tk.Label(window, text="蓝方玩家的回合", font=("宋体", 14))
label.place(x=PADDING, y=PADDING * 2 + ROWS * GRID_SIZE + 10)

# 初始化当前玩家为蓝方玩家
current_player = 1

# 运行窗口的主循环
window.mainloop()

总结

本文通过使用Python编写了一个简单的五子棋程序，实现了五子棋游戏的基本功能。通过tkinter库创建了一个可视化界面，实现了显示棋盘和点击落子的功能。通过编写相应的函数实现了胜负判断和游戏结束判断的功能。整个游戏流程简洁明了，代码结构清晰。通过本文的学习，相信读者们已经掌握了使用Python编写简单游戏的基本方法。希望本文的内容对读者们有所帮助，谢谢阅读！