使用算法設計C语言五子棋

五子棋是一种在棋盘上进行的二人对弈游戏，玩家轮流落子，先在棋盘上连成一条直线的一方获胜。以下是使用算法设计C语言五子棋的示例：

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

#define BOARD_SIZE 15  // 棋盘大小
#define EMPTY 0       // 空格
#define BLACK 1       // 黑子
#define WHITE 2       // 白子

// 定义棋盘
int board[BOARD_SIZE][BOARD_SIZE];

// 初始化棋盘
void initBoard() {
    for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++) {
        for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++) {
            board[i][j] = EMPTY;
        }
    }
}

// 打印棋盘
void printBoard() {
    printf("  ");
    for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++) {
        printf("%d ", i);
    }
    printf("\n");
    for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++) {
        printf("%d ", i);
        for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++) {
            switch (board[i][j]) {
                case BLACK:
                    printf("●");
                    break;
                case WHITE:
                    printf("○");
                    break;
                default:
                    printf("+");
                    break;
            }
            printf(" ");
        }
        printf("\n");
    }
}

// 判断当前位置是否合法
int isValidPosition(int x, int y) {
    return x >= 0 && x < BOARD_SIZE && y >= 0 && y < BOARD_SIZE && board[x][y] == EMPTY;
}

// 判断棋局是否结束
int isGameOver() {
    int i, j, k, count;
    // 横向检查
    for (i = 0; i < BOARD_SIZE; i++) {
        for (j = 0; j < BOARD_SIZE - 4; j++) {
            if (board[i][j] != EMPTY) {
                count = 1;
                for (k = 1; k < 5; k++) {
                    if (board[i][j + k] == board[i][j]) {
                        count++;
                    } else {
                        break;
                    }
                }
                if (count == 5) {
                    return board[i][j];
                }
            }
        }
    }
    // 竖向检查
    for (j = 0; j < BOARD_SIZE; j++) {
        for (i = 0; i < BOARD_SIZE - 4; i++) {
            if (board[i][j] != EMPTY) {
                count = 1;
                for (k = 1; k < 5; k++) {
                    if (board[i + k][j] == board[i][j]) {
                        count++;
                    } else {
                        break;
                    }
                }
                if (count == 5) {
                    return board[i][j];
                }
            }
        }
    }
    // 斜向检查
    for (i = 0; i < BOARD_SIZE - 4; i++) {
        for (j = 0; j < BOARD_SIZE - 4; j++) {
            if (board[i][j] != EMPTY) {
                count = 1;
                for (k = 1; k < 5; k++) {
                    if (board[i + k][j + k] == board[i][j]) {
                        count++;
                    } else {
                        break;
                    }
                }
                if (count == 5) {
                    return board[i][j];
                }
            }
        }
    }
    // 反斜向检查
    for (i = 0; i < BOARD_SIZE - 4; i++) {
        for (j = 4; j < BOARD_SIZE; j++) {
            if (board[i][j] != EMPTY) {
                count = 1;
                for (k = 1; k < 5; k++) {
                    if (board[i + k][j - k] == board[i][j]) {
                        count++;
                    } else {
                        break;
                    }
                }
                if (count == 5) {
                    return board[i][j];
                }
            }
        }
    }
    return EMPTY;
}

// 玩家下棋
void playerMove(int player) {
    int x, y;
    while (1) {
        printf("Player %d's turn (x y): ", player);
        scanf("%d %d", &x, &y);
        if (isValidPosition(x, y)) {
            board[x][y] = player;
            break;
        } else {
            printf("Invalid position!\n");
        }
    }
}

// AI下棋
void aiMove(int player) {
    // TODO: 实现AI下棋算法
    // 这里使用随机下棋
    int x, y;
    while (1) {
        x = rand() % BOARD_SIZE;
        y = rand() % BOARD_SIZE;
        if (isValidPosition(x, y)) {
            board[x][y] = player;
            break;
        }
    }
    printf("AI's turn: %d %d\n", x, y);
}

int main() {
    initBoard();
    printBoard();
    int currentPlayer = BLACK;
    while (1) {
        if (currentPlayer == BLACK) {
            playerMove(currentPlayer);
        } else {
            aiMove(currentPlayer);
        }
        printBoard();
        int winner = isGameOver();
        if (winner != EMPTY) {
            printf("Player %d wins!\n", winner);
            break;
        }
        currentPlayer = currentPlayer == BLACK ? WHITE : BLACK;
    }
    return 0;
}

上述代码中，我们使用二维数组 `board` 来表示棋盘，其中 0 表示空格，1 表示黑子，2 表示白子。我们定义了一些函数来实现棋盘的初始化、打印、检查游戏是否结束以及玩家和 AI 下棋的功能。

其中，`isGameOver` 函数用于检查游戏是否结束。我们通过遍历棋盘来检查横向、竖向、斜向和反斜向是否有任意一方连成了五子。如果有一方连成了五子，则返回其颜色，否则返回 0。

在主函数中，我们使用一个循环来实现玩家和 AI 交替下棋。如果当前玩家是黑子，则调用 `playerMove` 函数让玩家下棋，否则调用 `aiMove` 函数让 AI 下棋。每次下棋后打印棋盘，并检查游戏是否结束。如果游戏结束，则输出获胜方，并退出循环。

由于 `aiMove` 函数需要实现 AI 下棋算法，这里我们只是简单地使用随机下棋。如果需要实现更复杂的算法，可以在此函数中实现。