C言語のオセロプログラム

othello.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#ifdef _MSC_VER
#include <Windows.h>
#endif

// define定義
#define LEN 8

#define WHITE 'O' //白
#define BLACK 'X' //黒
#define BLANK ' '

#define CPU BLACK //コンピュータ
#define HUMAN WHITE //人間

// セルの情報（取れる個数）
typedef struct cell {
	int x;
	int y;
	char *p_cell;
	int count;
} CELL;

// フィールド情報構造体
typedef struct finfo {
	int white;
	int black;
	int blank;
} F_INFO;

// プロトタイプ宣言
void startup(char field[][LEN]);
void wait(int sec);
void cls();
void viewStatus(char f[LEN][LEN]);
void initField(char f[LEN][LEN]);
void printField(char f[LEN][LEN]);
int setPos(int y, int x, char c, char f[LEN][LEN], int set);
int directCount(int y, int x, int dy, int dx, char c, char f[LEN][LEN], int set);
char *beInField(char field[LEN][LEN], int y, int x);
int blankCellCount(char f[LEN][LEN]);
void availableCellList(char f[LEN][LEN], CELL* list, char player);
int cpu(char f[LEN][LEN], char);
int human(char f[LEN][LEN], char);
F_INFO fieldStatus(char f[LEN][LEN]);

int main(int argc, char **argv) {
	char field[LEN][LEN];	// 8x8の文字型2次元配列
	int blcnt = 0;		// 空白セル数のカウント
	int available;		// パス，終了判定フラグ
	char player;		// 人間のコマ
	F_INFO info;		// 盤面情報（コマ，空白の個数）

	// 盤面の初期化
	initField(field);

	// スタート画面の表示
	startup(field);

	// 人間は白で先手
	player = HUMAN;
	
	cls();

	// ゲーム開始
	printf("GAME START!!\n");
	wait(2);

	// ゲームループ
	do {
		cls();
		available = 0;
		
		/* 人間の手番 */
		printf("Your('%c') turn:\n", player);
		printField(field);

		available |= human(field, player);
		
		cls();
		if(available) {
			printf("Your('%c') turn:\n", player);
			printField(field);
		} else printf("\tYou: Pass!\n");

		wait(1);

		/* コンピュータの手番 */
		available |= cpu(field, player == WHITE ? BLACK:WHITE);
		cls();
		if(available) {
			printf("CPU's turn:\n\n");
			printField(field);
		}	else printf("\tCPU: Pass!\n");

		viewStatus(field);

		printf("\n");
		wait(1);
	} while(available);


	// ゲーム終了処理
	cls();
	
	printf("GAME FINISHED!!\n");
	
	printField(field);
	
	viewStatus(field);

	info = fieldStatus(field);
	printf("\tResult: ");
	if(info.black == info.white) {
		printf("EVEN\n");
	} else if(info.black > info.white) {
		printf("BLACK WIN!!  WHITE FAILED\n");
	} else {
		printf("WHITE WIN!!  BLACK FAILED\n");
	}

	return 0;
}

/* 起動時の画面表示 */
void startup(char field[][LEN]) {
	printf("Welcome to Othello Game!!\n\n");
	printField(field);

	printf("You are WHITE('O') piece.\n\n");

	printf("Please some key press. Game will start.\n");
	getchar();
}

/* それぞれのコマの数の表示 */
void viewStatus(char f[LEN][LEN]) {
	F_INFO info;

	// コマの数を取得
	info = fieldStatus(f);
	printf("\tCount: Black('X'): %d\t", info.black);
	printf("White('O'): %d\n\n", info.white);
}

/* 一定時間待機させる関数 */
void wait(int sec) {
	// Visual C++コンパイラへの対応
#ifdef _MSC_VER
	Sleep(sec * 1000);
#else
	//sleep(sec);
#endif
}

/* 画面クリア関数 */
void cls() {
	// Windows環境への対応（Visual C++）
#ifdef _MSC_VER
	system("cls");
#else
	printf("\n\x1b[2J\n");
#endif
}

/* フィールドの初期化 */
void initField(char f[LEN][LEN]) {
	int x, y;

	for(y = 0; y < LEN; y++) {
		for(x = 0; x < LEN; x++) {
			f[y][x] = ' ';
		}
	}

	// 初期位置
	f[3][3] = f[4][4] = WHITE;
	f[4][3] = f[3][4] = BLACK;
}

/* フィールドの描画 */
void printField(char f[LEN][LEN]) {
	int x, y;

	for(x = 0; x < LEN; x++) printf(x ? "  %d " : "     %d ", x);
	printf("\n");
	printf("   +---+---+---+---+---+---+---+---+\n");

	for(y = 0; y < LEN; y++) {
		printf(" %d |", y);
		for(x = 0; x < LEN; x++) {
			printf(x ? " %c |" : " %c |", f[y][x]);
		}
		printf("\n");
		printf("   +---+---+---+---+---+---+---+---+\n");
	}
	printf("\n");
}

/* 指定座標に指定文字が置けるかチェックする */
int setPos(int Y, int X, char c, char f[LEN][LEN], int set) {
	int count = 0;

	//上方向
	count += directCount(Y, X, -1, 0, c, f, set);
	//下方向
	count += directCount(Y, X, 1, 0, c, f, set);
	//左方向
	count += directCount(Y, X, 0, -1, c, f, set);
	//右方向
	count += directCount(Y, X, 0, 1, c, f, set);
	//左上方向
	count += directCount(Y, X, -1, -1, c, f, set);
	//右上方向
	count += directCount(Y, X, 1, -1, c, f, set);
	//左下方向
	count += directCount(Y, X, -1, 1, c, f, set);
	//右下方向
	count += directCount(Y, X, 1, 1, c, f, set);

	if(set && count) f[Y][X] = c;

	return count; //置けない
}

/* 指定方向へのカウント */
int directCount(int y, int x, int dy, int dx, char c, char f[LEN][LEN], int set) {
	int i;
	int count = 0;
	char *p;

	x += dx;
	y += dy;

	//cと同じ文字を探す
	while((p = beInField(f, y, x)) && (*p != c)) {
		if(*p == ' ') {
			count = 0;
			break;
		} else {
			count++;
		}
		x += dx;
		y += dy;
	}

	//フィールドの端まで達したとき
	// p は NULL
	//同じ文字が見つかったとき
	// p は cに等しい
	if(p == NULL) count = 0;
	
	// 裏返し処理
	if(set && count > 0) {
		x -= dx;
		y -= dy;
		for(i = 0; i < count; i++) {
			f[y][x] = c;
			x -= dx;
			y -= dy;
		}
	}

	return count;
}

/* 座標がフィールド内かどうか判定する関数 */
char *beInField(char field[LEN][LEN], int y, int x) {
	// フィールド内ならポインタを返す
	if(x >= 0 && x < LEN && y >= 0 && y < LEN) return &field[y][x];

	// フィールド外ならNULL
	return NULL;
}

/* 空白セルのカウント */
int blankCellCount(char f[LEN][LEN]) {
	int x, y;
	int blcnt = 0;

	for(y = 0; y < LEN; y++) {
		for(x = 0; x < LEN; x++) {
			if(f[y][x] == ' ') {
				blcnt++;
			}
		}
	}

	return blcnt;
}

/* 空白セルのリスト */
void availableCellList(char f[LEN][LEN], CELL* list, char player) {
	int x, y;
	int blcnt = 0;

	for(y = 0; y < LEN; y++) {
		for(x = 0; x < LEN; x++) {
			if(f[y][x] == ' ') {
				blcnt++;
				// セルの情報を格納
				list[blcnt - 1].x = x;
				list[blcnt - 1].y = y;
				list[blcnt - 1].p_cell = &f[y][x];
				list[blcnt - 1].count = setPos(y, x, player, f, 0);
			}
		}
	}

}

/* コンピュータの手番 */
int cpu(char f[LEN][LEN], char player) {
	CELL* bl;
	int bc;
	int better = 0;
	CELL better_cell;
	int i;

	bc = blankCellCount(f); // 空白セル数

	bl = (CELL*)malloc(sizeof(CELL) * bc); //1つ分あらかじめ確保
	if(bl == NULL) {
		printf("malloc Error!\n");
		return -1;
	}

	availableCellList(f, bl, player); // 取得

	/* ここから */

	for(i = 0; i < bc; i++) {
		if(bl[i].count > better) {
			better = bl[i].count; // とりあえず最後の最善手で
			better_cell = bl[i];
		}
	}


	if(better > 0) {
		// 実際に置く
		setPos(better_cell.y, better_cell.x, player, f, 1);
	}

	/* ここまで */
	free(bl);

	return better;
}

/* 人間の手番 */
int human(char f[LEN][LEN], char player) {
	CELL* bl;
	int bc;
	int better = 0;
	CELL better_cell;
	int i;
	int x, y;
	int check;

	bc = blankCellCount(f); // 空白セル数

	bl = (CELL*)malloc(sizeof(CELL) * bc); //1つ分あらかじめ確保
	if(bl == NULL) {
		printf("malloc Error!\n");
		return -1;
	}

	availableCellList(f, bl, player); // 取得

	/* ここから */

	for(i = 0; i < bc; i++) {
		if(bl[i].count > better) {
			better = bl[i].count; // とりあえず最後の最善手で
			better_cell = bl[i];
		}
	}

	if(better > 0) {
		do {
			// ユーザ入力を受け取る
			printf("please input: ");
			scanf("%d %d", &x, &y);

			// 実際に置く
			check = setPos(y, x, player, f, 1);
		} while(check == 0);
	}

	/* ここまで */
	free(bl);

	return better;

}

/* フィールドに置かれているオブジェクトの数を調べる */
F_INFO fieldStatus(char f[LEN][LEN]) {
	F_INFO info = {0, 0, 0};
	int x, y;

	for(y = 0; y < LEN; y++) {
		for(x = 0; x < LEN; x++) {
			switch(f[y][x]) {
				case WHITE:
					info.white++;
					break;
				case BLACK:
					info.black++;
					break;
				case BLANK:
					info.blank++;
					break;
			}
		}
	}

	return info;
}