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三子棋局-挑战你的逻辑思维

时间:2016-05-13 03:23:28      阅读:279      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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昨晚做了某公司的笔试,遇到一道名为“三子棋”的编程题,花了近一个小时的时间去完成了这道题。最后提交时,有部分测试实例没有通过。可是已经没有时间修改了,真是悔啊!现在将原题复述如下:

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题目描述:
三子棋是一种大家熟知的游戏,几乎所有人都会玩。游戏规则相当简单,两人一次在一个3X3棋盘上下棋,一个人画叉,另一个人画圈。任何一个人画的三个记号如果形成构成一条水平、垂直或对角的直线则获胜,游戏结束。画叉的人先开始游戏,如果所有的棋盘格都画满了但两人都不能获胜,则游戏平局结束。
游戏在一个3X3的棋盘上进行,每个棋盘格单元处于空白,画叉或画圈的状态一种,你的任务是确定下一轮由谁下棋:
1:轮到先手下棋;
2:轮到后手下棋;
或者是判定游戏的状态:
x:给定的棋局不是合法的棋局;
1 won:先手获胜;
2 won:后手获胜;
Draw:平局;
小东对棋类游戏很有研究,这一次三子棋比赛中,她被邀请作为评判,为了提携后进,她请你帮忙判定。

输入:
输入中有很多组测试数据,每组测试数据包含三行,每行均有字母.X0构成。.代表空白,X代表画圈,0代表画叉。
输出:
对每组测试数据,在单独的一行中输出六中评判结果之一:1,2,x,1 won,2 won,draw。

样例输入:
XXX
.0.
0..

XXX
.0.
0.X
样例输出:
1 won
x
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这道题不算难,主要是考察面试者的逻辑思维能力,尤其是在面临压力的情况下。

刚看到这个题时,我就有了思路,但是没有将该游戏的规则细致地、有条理地梳理成一个框架。再加上时间的限制,于是按照思路动起手来了。可是在编码的过程中,我发现有这六种评判结果,可以由很多种情况组成。于是边想边编码,时间浪费得很多了。最后离考试结束还有几分钟的时候,我才提交。后来,我在原来的思路基础上,又考虑到了几种情况,就又添加了几个测试用例测试一下,结果是wrong answer!

这真是特么郁闷啊!越想越不甘心啊!

今天我又将思路整理了一下,现说明如下,如果还是有问题,希望看到的码友给出建议。

分析1、在输入棋谱的时候,就先记录字符‘X‘,‘0‘,‘.‘的数目,然后可以根据这些数目判断一下棋局是否合法。判断count(.)的数目,如果为9,这说明该棋局为空局,说明应该由先手先下。从题目中可以知道,先手画叉,那么字符X的数目和字符0的关系是count(X)-count(0)=0/1。也就是X的数目要么比0的数目大1,要么就相等。如果count(X)-count(0) = 1,则后手下;如果count(X)-count(0) = 0,则先手下,当然这是在棋局合法的情况下。如果count(X)和count(0)不满足上面的两种情况,肯定是非法的。还有要保证count(X)+count(0)+count(.)==9,如果不满足这个条件,则说明棋谱内包含了其它字符,状态非法。

分析2、判断赢的状态,在分析1中是从棋子数目来判断棋局的合法状态。当然在赢的状态的下,也会出现不合法的状态。因为合法的状态有:1)三行只有一条水平直线;2)三列只有一条垂直直线;3)两条对角线可以同时出现;4)一条水平直线和一条垂直直线;5)一条水平直线和一条对角线;6)一条垂直直线和一条对角线。除此之外的直线出现都是不合法的。因为在分析1中已经判断了棋子数目的关系,所以在此只需要判断直线的合法状态即可,例如,出现了一条由字符X组成的水平直线和一条由字符0组成的水平直线,这就是不合法的赢状态。

分析3、在保证棋局合法并且不出现合法赢的状态是,如果count(X)==count(0)并且count(.)!=0的情况下,都是先手下。如果是count(X)-count(0)==1并且count(.)!=0的情况下,都是后手下。

分析4、在保证以上状态都没有出现时,即可以判断是否平局的状态。如果出现平局,则保证没有空白格的情况下,同时count(X) == count(0)。

上码

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#include <stdio.h>

char chart[3][3];//记录棋谱

//FirstDo:轮到先手下棋, SecondDo:轮到后手下棋, IllLeagal:棋局不合法, FirstWon:先手赢, SecondWon:后手赢, Draw:平局
enum STATE{ FirstDo = 1, SecondDo, IllLeagal, FirstWon, SecondWon, Draw }gameState;
//记录字符X,0,.出现的次数
int countsX = 0, countsO = 0, countsPo = 0;

//判断赢的状态是否合法
bool isIllOfWon = true;

//三个字符是否相等
bool isMatch(char a, char b, char c)
{
    if (a == b && b == c)
        return true;
    else
        return false;
}

//判断是否赢,以及赢的状态是否合法
bool OneIsWon(char &who)
{
    //行相同的数量
    int verCounts = 0;
    //列相同的数量
    int horCounts = 0;
    //赢则返回ture,同时isIllOfWon也为true
    bool flag = false;
    //判断是否出现两行或者三行相等的情况,出现则赢状态不合法
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        who = chart[i][0];
        if (isMatch(who, chart[i][1], chart[i][2]))
        {
            verCounts++;
            flag = true;
        }
    }

    //判断是否出现两列或者三列相等的情况,出现则赢状态不合法
    for (int j = 0; j < 3; j++)
    {
        who = chart[0][j];
        if (isMatch(who, chart[1][j], chart[2][j]))
        {
            horCounts++;
            flag = true;
        }
    }
    //是否存在对角线相等情况,记住两条对角线可以同时相等
    if (isMatch(chart[0][0], chart[1][1], chart[2][2]) || isMatch(chart[0][2], chart[1][1], chart[2][0]))
    {
        who = chart[1][1];
        flag = true;
    }
    //不合法行相等大于或者列相等大于1
    if (verCounts > 1 || horCounts > 1)
    {
        isIllOfWon = false;
    }
    //如果先手赢了,但是后手的棋子数和先手的棋子数相等,则该赢状态也不合法
    if (who == X && countsO == countsX)
        isIllOfWon = false;

    //返回判断结果
    return flag;
}

STATE JudgeState()
{
    char who;

    if (countsPo == 9)
        return FirstDo;
    //一旦出现非法状态,立刻结束
    /*
    从数目上判断状态的合法性
    非法状态:X,0,.的总数目不等于9,或者X与0的差值大于1.
    */
    if (countsO + countsX + countsPo != 9 || countsO - countsX > 1 || countsX - countsO > 1)
        return IllLeagal;
    bool isWin = OneIsWon(who);
    if (isWin && isIllOfWon)
    {
        if (who == X)
            return FirstWon;
        else
            return SecondWon;
    }
    if (isWin && isIllOfWon == false)
        return IllLeagal;

    if (countsX > countsO)
        return SecondDo;
    else if (countsO == countsX)
        return FirstDo;

    //判断是否为平局,满足数量条件是:1、没有.字符;2、没有出现不合法;3、没有赢得状态
    if (countsX - countsO == 1 || countsO - countsX == 1 && countsPo == 0)
        return Draw;
}

int main()
{
    while (1)
    {
        char input;

        countsX = 0, countsO = 0, countsPo = 0;
        isIllOfWon = true;
        for (int i = 0; i < 3; i++)
        {
            for (int j = 0; j < 3; j++)
            {
                scanf("%c", &input);
                chart[i][j] = input;

                if (input == X)
                    countsX++;
                else if (input == 0)
                    countsO++;
                else
                    countsPo++;
            }

            getchar();
        }

        gameState = JudgeState();
        switch ((gameState))
        {
        case 1:printf("1\n"); break;
        case 2:printf("2\n"); break;
        case 3:printf("x\n"); break;
        case 4:printf("1 won\n"); break;
        case 5:printf("2 won\n"); break;
        case 6:printf("draw\n"); break;
        default:
            break;
        }
    }
    return 0;
}
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--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------这个程序虽然实现了题目的要求,但是代码出现冗余。感谢@水中有泪前辈提出的建议:不仅要实现题目中的要求,更要使代码编写得易于维护,可读,避免冗余。前辈在本人代码的基础上给了一些修改建议,现将修改后的代码附上。如有疑问,请留言交流。

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#include <cstdio>
char chart[3][3];//当前摆好的棋谱

//FirstDo:轮到先手下棋, SecondDo:轮到后手下棋, IllLeagal:棋局不合法, FirstWon:先手赢, SecondWon:后手赢, Draw:平局
enum STATE{ FirstDo = 1, SecondDo, IllLeagal, FirstWon, SecondWon, Draw };

//判断三个字符是否相等,即判断是否出现一条直线
bool isMatch(char a, char b, char c)
{
    if (a == b && b == c)
    {
        return 1;
    }
    else
    {
        return 0;
    }
}

//判断平局、获胜的情况,其中也有可能存在不合法的状态
int OneIsWon()
{
    int i, j;
    //who is won?
    char who = .;
    char tmp;
    //记录水平直线的数目
    int verCounts = 0;
    //记录垂直直线的数目
    int horCounts = 0;
    //出现直线的标志,true表示有直线,反之不是
    bool flag = false;
    //每行进行判断是否有水平直线产生,以及其数目
    for (i = 0; i < 3; i++)
    {
        tmp = chart[i][0];
        //在空白格无须判断直线状态
        if (tmp == .)
            continue;
        flag = isMatch(chart[i][0], chart[i][1], chart[i][2]);
        if (flag == 1)
        {
            verCounts++;
            who = chart[i][0];
        }
    }
    //一旦有多余1条直线即为非法状态,直接返回
    if (verCounts >= 2)
    {
        return IllLeagal;
    }

    //列判断
    for (j = 0; j < 3; j++)
    {
        tmp = chart[0][j];
        if (tmp == .)
            continue;
        flag = isMatch(tmp, chart[1][j], chart[2][j]);
        if (flag == 1)
        {
            horCounts++;
            who = chart[0][j];
        }
    }
    //一旦有多余1条直线即为非法状态,直接返回
    if (horCounts >= 2)
    {
        return IllLeagal;
    }

    //判断对角线是否为直线,可以同时出现两条对角直线,如果是字符0的两条对角线(字符0的数目为5),则是非法状态
    //在此不做判断,因为已经根据字符数目判断了棋谱的合法性。
    tmp = chart[1][1];
    if (tmp != .)
        if (isMatch(chart[0][0], tmp, chart[2][2]) || isMatch(chart[0][2], tmp, chart[2][0]))
        {
            who = chart[1][1];
        }

    if (who == X)
    {
        return FirstWon;
    }
    else if (who == 0)
    {
        return SecondWon;
    }

    //假设返回平局状态(保持平局,必须保证在合法状态下,countsPo为0)
    return Draw;
}


/*
判断评定结果
参数:
countsX、counts0、countsP0表示字符X/0/.的数目
*/
int JudgeState(int countsX, int countsO, int countsPo)
{
    int  isWin;
    int  cnt;

    //首先根据棋子数目判断棋谱是否合法,一旦出现不合法状态立即返回,无须判断其它状态
    //字符X/0/.的数目不等于9,说明有其它字符混入
    //X最多有5个,0最多有4个,超出则不合法
    if (countsO + countsX + countsPo != 9|| countsX >6 || countsO >5)
    {
        return IllLeagal;
    }
    //任何合法情况下,X的数量都比0的数量多0个或1个
    cnt = countsX - countsO;
    if ((cnt != 0) && (cnt != 1))
    {
        return IllLeagal;
    }

    //上面仅从棋子数目进行判断,棋谱是否合法。在其它状态中也有不合法的情况出现
    isWin = OneIsWon();
    if (isWin != Draw)
    {

        if ((isWin == FirstWon) && (countsX == countsO))
        {
            return IllLeagal;
        }
        return isWin;
    }
    else
    {
        //合法状态下,countsPo等于0,即平局
        if (countsPo == 0)
        {
            return Draw;
        }
    }

    //判断先后手走棋
    if (countsX > countsO)
    {
        return SecondDo;
    }
    else
    {
        return FirstDo;
    }
}

int main()
{
    int i, j;
    int countsX, countsO, countsPo;
    char input;
    int gameState;

    while (1)
    {
        countsX = 0, countsO = 0, countsPo = 0;
        gameState = 0;
        memset(chart, 0, sizeof(chart));

        for (i = 0; i < 3; i++)
        {
            for (j = 0; j < 3; j++)
            {
                scanf("%c", &input);
                chart[i][j] = input;

                if (input == X)
                {
                    countsX++;
                }
                else if (input == 0)
                {
                    countsO++;
                }
                else if (input == .)
                {
                    countsPo++;
                }
                else
                {
                    //一旦出现非法字符立即输出x,跳出循环
                    printf("x\n");
                    break;
                }
            }
            getchar();
        }

        gameState = JudgeState(countsX, countsO, countsPo);
        switch ((gameState))
        {
        case 1:printf("1\n"); break;
        case 2:printf("2\n"); break;
        case 3:printf("x\n"); break;
        case 4:printf("1 won\n"); break;
        case 5:printf("2 won\n"); break;
        default:printf("draw\n"); break;
        }
    }
    return 0;
} 
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测试示例:

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X0X
0.X
0X0
X0X
0.X
0X.
XXX
.0.
0..
XXX
.0.
0.X
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输出结果:

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棋谱的判断顺序为:1、是否合法;2、赢或者平局;3、先后手走棋。

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三子棋局-挑战你的逻辑思维

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原文地址:http://blog.csdn.net/three_bird/article/details/51336805

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