15．5 非OOP 和OOP 的例子：井字棋-Python编程轻松进阶(五)

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### 15.5 非OOP 和OOP 的例子：井字棋

在Python编程的旅途中，理解面向对象编程（OOP）与非面向对象编程（非OOP）的区别与优势是至关重要的。井字棋（Tic-Tac-Toe），作为一种简单却经典的两人游戏，为我们提供了一个绝佳的实践平台，用以对比和展示这两种编程范式。本章节将通过实现井字棋游戏的两个版本——一个基于非OOP方式，另一个采用OOP方式，来深入探讨这两种编程风格的特点。

#### 15.5.1 井字棋游戏概述

井字棋，也被称为三子棋或圈圈叉叉，是一种在3x3格子上进行的两人回合制游戏。游戏双方轮流在格子中放置自己的标记（通常是X和O），首先连成一线（横、竖、斜）的玩家获胜。若所有格子都被填满且无人获胜，则游戏平局。

#### 15.5.2 非OOP版本的井字棋

**步骤1：初始化棋盘**

非OOP版本的井字棋通常使用列表（或其他数据结构）来直接表示棋盘。例如，可以使用一个二维列表来存储每个格子的状态（空、X、O）。

```python
def initialize_board():
    return [[' ' for _ in range(3)] for _ in range(3)]

board = initialize_board()
```

**步骤2：打印棋盘**

定义一个函数来打印当前的棋盘状态。

```python
def print_board(board):
    for row in board:
        print('|'.join(row))
    print('-' * 7)
```

**步骤3：玩家输入与棋盘更新**

通过接收玩家输入的行和列号来更新棋盘。

```python
def update_board(board, player, row, col):
    if board[row][col] == ' ':
        board[row][col] = player
    else:
        print("该位置已被占用，请重新输入！")

def get_move(player):
    while True:
        try:
            row = int(input(f"{player}的回合，请输入行号(1-3): ")) - 1
            col = int(input(f"请输入列号(1-3): ")) - 1
            if 0 <= row < 3 and 0 <= col < 3:
                return row, col
            else:
                print("输入的行号或列号超出范围，请重新输入！")
        except ValueError:
            print("请输入有效的数字！")

# 游戏循环（简化版，未包含胜负判断）
while True:
    # 玩家X和玩家O轮流输入
    row, col = get_move('X')
    update_board(board, 'X', row, col)
    print_board(board)
    # ... 类似地处理玩家O的回合 ...
```

**注意**：上述代码片段未包含完整的游戏逻辑，如检查胜负、处理平局等，仅用于展示非OOP的基本结构。

#### 15.5.3 OOP版本的井字棋

在OOP版本中，我们会定义一些类来表示游戏中的不同实体，如`Board`（棋盘）、`Player`（玩家）以及`Game`（游戏）等。

**步骤1：定义棋盘类**

```python
class Board:
    def __init__(self):
        self.grid = [[' ' for _ in range(3)] for _ in range(3)]

def update(self, row, col, player):
        if self.grid[row][col] == ' ':
            self.grid[row][col] = player
        else:
            print("该位置已被占用，请重新输入！")

def print_board(self):
        for row in self.grid:
            print('|'.join(row))
        print('-' * 7)

# 实例化棋盘
board = Board()
```

**步骤2：定义玩家类（可选）**

虽然对于井字棋来说，玩家类可能不是必需的，但为了演示OOP，我们可以简单定义一个。

```python
class Player:
    def __init__(self, marker):
        self.marker = marker

# 示例用法：player_x = Player('X')
```

**步骤3：游戏逻辑**

游戏逻辑通常不直接封装在类中，但可以作为一个单独的函数或另一个类（如`Game`）的方法。这里我们继续使用函数来管理游戏流程。

```python
def play_game():
    board = Board()
    players = ['X', 'O']
    current_player = 0

while True:
        # 获取玩家输入并更新棋盘
        row, col = get_move(players[current_player])  # 假设get_move已修改以返回正确值
        board.update(row, col, players[current_player])
        board.print_board()

# 检查胜负或平局（此处省略具体实现）

# 切换玩家
        current_player = 1 - current_player

# 调用游戏函数
play_game()
```

#### 15.5.4 比较与总结

**非OOP的优势**：
- 对于小型、简单的项目，非OOP代码可能更直观、易于理解。
- 减少了类的定义和维护成本。

**OOP的优势**：
- 提高了代码的可重用性、可维护性和可扩展性。
- 通过封装、继承和多态等特性，促进了更好的代码组织和模块化。
- 使得复杂系统的构建和管理变得更加容易。

在井字棋这个例子中，虽然非OOP版本已经足够处理游戏的基本逻辑，但当我们考虑更复杂的游戏或需要更多游戏功能的扩展时，OOP版本将展现出其显著的优势。通过定义清晰的类和对象，我们能够更灵活地添加新功能、调整游戏规则，并更容易地实现代码的重用和测试。

因此，在实际项目开发中，选择OOP还是非OOP，应基于项目的具体需求、团队的技术栈以及预期的维护和发展需求来综合考虑。