Двумерные массивы чаще всего используются для создания игр, использующих поле (матрицу). Мы рассмотрим простейшую программу игры в крестики-нолики.
Матрица для игры в крестики-нолики имеет вид двумерного массива символов 3 на 3. Пользователь всегда играет крестиками, а компьютер - ноликами. Когда ходит пользователь, «X» помещается в указанную позицию матрицы. Когда наступает очередь ходить компьютеру, он сканирует матрицу и помещает «О» в пустое место матрицы. (Это достаточно тупая игра и можно получить определенное удовольствие, немного ее улучшив.) Если компьютер не может найти пустой ячейки, он выводит результат игры и завершает работу программы. Игровая матрица инициализируется так, что в начале игры она содержала пробелы. Ниже показана программа крестики-нолики:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/* простая программа игры в крестики-нолики */
#define SPACE ' '
char matrix[3][3] = { /* матрица для крестиков-ноликов */
{SPACE, SPACE, SPACE},
{SPACE, SPACE, SPACE},
{SPACE, SPACE, SPACE}
} ;
void get_computer_move(void), get_player_move(void);
void disp_matrix(void);
char check (void);
int main()
{
char done;
printf("This is the game of Tic-Tac-Toe.\n");
printf("You will be playing against the computer.\n");
done = SPACE;
do {
disp_matrix(); /* вывод игровой доски */
get_player_move(); /* ходит игрок */
done = check(); /* проверка на победу */
if (done!=SPACE) break; /* победитель */
get_computer_move(); /* ходит компьютер */
done=check(); /* проверка на победу */
} while(done==SPACE);
if(done=='X') printf("You won!\n");
else printf("I won!!!!\n");
disp_matrix(); /* отображение результирующего положения */
return 0;
}
/* ввод хода игрока */
void get_player_move(void)
{
int x, у;
printf("Enter coordinates for your X.\n");
printf("Row? ");
scanf ("%d", &x);
printf("Column? ");
scanf("%d", &y);
х--; y--;
if (x<0 || y<0 || x>2 || y>2 || matrix[x] [y] !=SPACE)
{
printf("Invalid move, try again.\n");
get_player_move();
}
else matrix[x][y]='X';
}
/* ход компьютера */
void get_computer_move(void)
{
register int t;
char *p;
p = (char *) matrix;
for (t=0; *p!=SPACE && t<9; ++t) p++;
if(t==9)
{
printf("draw\n");
exit(0); /* game over */
}
else *p = 'O';
}
/* отображение игровой доски */
void disp_matrix(void)
{
int t;
for(t=0; t<3; t++)
{
printf(" %c | %c | %c", matrix[t][0], matrix[t][1], matrix[t][2]);
if(t!=2) printf("\n-|-|-\n");
}
printf("\n");
}
/* проверка на победу */
char check(void)
{
int t;
char *p;
for(t=0; t<3; t++) { /* проверка строк */
p = &matrix[t] [0];
if (*p==* (p+1) && * (p+1)==*(p+2)) return *p;
}
for(t=0; t<3; t++) { /* проверка столбцов */
p = &matrix[0][t];
if(*p==*(p+3) && *(p+3)==*(p+6)) return *p;
}
/* проверка диагоналей */
if(matrix[0] [0]==matrix [1] [1] && matrix[1] [1]==matrix [2] [2] )
return matrix[0][0];
if(matrix[0][2]==matrix[1][1] && matrix[1][1]==matrix[2] [0])
return matrix[0][2];
return SPACE;
}
Массив инициализируется пробелами, поскольку пробелы используются для отображения вакантного состояния функциями get_player_move() и get_computer_move(). Тот факт, что пробелы используются вместо нулевых символов, упрощает функцию отображения матрицы - disp_matrix(), позволяя выводить содержимое массива на экран без преобразований. Обратим внимание, что процедура get_player_move() вызывает рекурсию в случае ввода неправильного значения. Это пример использования рекурсий для упрощения подпрограммы и уменьшения количества кода, необходимого для реализации функции.
В главном цикле каждый раз при вводе хода вызывается функция check(). Данная функция определяет, выиграна ли игра и, если да, то кем. Функция check() возвращает «X» в случае выигрыша пользователя, или «О», если выиграл компьютер. В противном случае она возвращает пробел. check() сканирует строки, столбцы и диагонали с целью поиска выигрышной конфигурации.
Подпрограммы в данном примере по-разному осуществляют доступ к массиву matrix. Следует изучить их все, чтобы убедиться в понимании каждой операции с массивом.