14．2．2 四子棋源代码-Python编程轻松进阶(五)

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### 14.2.2 四子棋源代码

在本章中，我们将深入探讨并实现一个简单的四子棋（Connect Four）游戏的源代码。四子棋是一种两人对战的棋盘游戏，玩家交替在垂直的格子中放入棋子，目标是让自己的棋子在水平、垂直或对角线方向上连续排列四个，从而获胜。以下是一个基于Python实现的四子棋游戏完整源代码，包含了游戏逻辑、用户交互以及基本的胜负判断。

#### 1. 游戏初始化

首先，我们需要设置游戏的基本参数，如棋盘大小、玩家标记等，并初始化棋盘。

```python
def initialize_board(size=7, width=6):
    """ 初始化棋盘，返回一个二维列表，默认为7行6列 """
    return [[0] * width for _ in range(size)]

def print_board(board):
    """ 打印棋盘 """
    for row in board:
        print(' '.join(str(cell) for cell in row))
    print("    1 2 3 4 5 6")

def check_win(board, player, row, col):
    """ 检查是否有玩家获胜 """
    directions = [
        (0, 1), (1, 0), (1, 1), (1, -1)  # 右，下，右下，右上
    ]
    for dx, dy in directions:
        count = 1
        x, y = row + dx, col + dy
        while 0 <= x < len(board) and 0 <= y < len(board[0]) and board[x][y] == player:
            count += 1
            x, y = x + dx, y + dy
        x, y = row - dx, col - dy
        while 0 <= x < len(board) and 0 <= y < len(board[0]) and board[x][y] == player:
            count += 1
            x, y = x - dx, y - dy
        if count >= 4:
            return True
    return False

def is_valid_move(board, row, col):
    """ 检查落子位置是否有效 """
    return 0 <= row < len(board) and 0 <= col < len(board[0]) and board[row][col] == 0

def make_move(board, row, col, player):
    """ 在棋盘上放置棋子 """
    if is_valid_move(board, row, col):
        board[row][col] = player

#### 2. 游戏主循环

接下来，我们定义游戏的主循环，包括玩家交替落子、检查胜负、以及游戏结束条件。

```python
def main():
    board = initialize_board()
    players = ['X', 'O']
    current_player = 0
    
    while True:
        print_board(board)
        print(f"Player {players[current_player]}'s turn:")
        
        try:
            row = int(input("Enter row number (0-6): "))
            col = int(input("Enter column number (1-6): ")) - 1  # 输入转换为0-based index
            
            if not is_valid_move(board, row, col):
                print("Invalid move, try again.")
                continue
            
            make_move(board, row, col, players[current_player])
            
            if check_win(board, players[current_player], row, col):
                print_board(board)
                print(f"Player {players[current_player]} wins!")
                break
            
            current_player = 1 - current_player  # Switch players
        except ValueError:
            print("Invalid input, please enter numbers.")

if all(cell != 0 for row in board for cell in row):
            print_board(board)
            print("It's a draw!")
            break

if __name__ == "__main__":
    main()
```

#### 3. 游戏逻辑解析

- **初始化棋盘**：`initialize_board`函数创建了一个二维列表作为棋盘，其中`0`表示空位。
- **打印棋盘**：`print_board`函数遍历棋盘并打印，便于玩家观察游戏进展。
- **检查胜负**：`check_win`函数检查在给定位置放置棋子后，是否形成连续四个同色棋子。它遍历四个方向（右、下、右下、右上），并计算连续相同棋子的数量。
- **有效落子**：`is_valid_move`函数确保玩家选择的落子位置在棋盘范围内且为空。
- **落子**：`make_move`函数在有效位置放置棋子。
- **游戏主循环**：`main`函数控制游戏流程，包括玩家交替落子、胜负检查、以及游戏结束条件处理。

#### 4. 扩展与改进

- **图形界面**：当前实现是基于文本终端的，可以进一步使用Tkinter或Pygame等库开发图形界面版本，提升用户体验。
- **AI对手**：为游戏添加AI对手，可以使用简单的贪心算法或更复杂的搜索算法（如Minimax + Alpha-Beta剪枝）来实现。
- **网络对战**：通过网络通信协议（如TCP/IP）实现两名玩家在线对战，增加游戏的趣味性和挑战性。
- **多语言支持**：为游戏添加多语言支持，使更多玩家能够享受游戏乐趣。

通过上述步骤，我们实现了一个基本的四子棋游戏。这个游戏不仅考验玩家的策略思维，还为他们提供了一个休闲娱乐的好去处。希望读者能够在此基础上进一步探索和实践，创造出更多有趣的功能和玩法。

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