C语言 新手村学习：石头剪刀布小游戏的代码设计和优化探讨

石头剪刀布

小时候都玩过石头剪刀布的游戏，这里通过C语言来制作一个史上最牛逼的石头剪刀布小游戏用来学习交流，这是一篇完整的小游戏代码设计，新手能够很容易的掌握本课程小项目，并且学习怎么优化代码和优化算法，从入门到精通！！！

首先先整理一下：

• 先玩家输入一个数，然后打印
• 然后机器人随机一个数 ，然后打印
• 最后将这两个数作为判断输赢的依据

游戏核心逻辑

通过代号的思想依次构建如下结构体系：

• 0 — 石头
• 1 — 剪刀
• 2 — 布

游戏规则
然后根据游戏规则 石头 > 剪刀 > 布 ,其次特殊情况是 布 > 石头。

通过数字代号表示就是 0 > 1 > 2,其次 2  > 0

可见，规律就是除了2和0比较外，谁小谁就是最大的
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代码描述
在游戏中一方扮演机器人，另一方就是玩家，所以定义两个变量play和rob

• play — 玩家
• rob — 机器人

//预设play=1，rob=2的情况下

#include
void main()
{
	int play = 1;
	int rob = 2;
	
	//判断
	if(play == rob)	//相等就是平局
	{
		printf("平局");
	}
	else		//不相等的情况下
	{
		//判断特殊情况 是否存在 一个是2 另一个是0的情况
		if(play == 2 && rob == 0)
		{
			printf("玩家胜利");
		}
		else if(play == 0 && rob == 2)
		{
			printf("机器人胜利");
		}
		else		//不处于特殊情况的话 谁小谁就赢
		{
				if(play < rob)
				{
					printf("玩家胜利");
				}
				else
				{
					printf("机器人胜利");
				}
		}
	}
}
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如上面代码，能够完美的实现此逻辑。然后我们加入随机数，讲机器人随机起来。
在c语言中，生成随机数需要3步:

1. 导入stdlib头文件和time头文件
2. 创建随机种子
3. 调用随机函数生成随机数

#include	//第一步
#include
int main()
{
	srand((unsigned)time(NULL));	//第二部 根据time.h头文件中的方法time()来设置随机种子数
	int rob = rand()%3	//第三步	rand函数会生成 0 到 32767之间的伪随机数 
}
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通过rand()函数，控制自己想要随机数的范围

例如：

rand()%3
1

通过这个方法，与3求余，我们就会得到0 到 2之间随机
1

因此最终代码为：

#include
#include
#include
void main()
{
	int play;
	int rob;
	srand((unsigned)time(NULL));
	scanf("%d",&play);
	rob = rand()%3;
	printf("玩家：%d\n",play);
	printf("机器人：%d\n",rob);
	//判断
	if(play == rob)	//相等就是平局
	{
		printf("平局");
	}
	else		//不相等的情况下
	{
		//判断特殊情况 是否存在 一个是2 另一个是0的情况
		if(play == 2 && rob == 0)
		{
			printf("玩家胜利");
		}
		else if(play == 0 && rob == 2)
		{
			printf("机器人胜利");
		}
		else		//不处于特殊情况的话 谁小谁就赢
		{
				if(play < rob)
				{
					printf("玩家胜利");
				}
				else
				{
					printf("机器人胜利");
				}
		}
	}
}
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优化代码

首先将代码划分为模块化，用函数来封装，这样会使得代码更加简洁明了，方便阅读

使用标记逻辑来优化算法
下面代码将核心逻辑封装在函数coreLogic中，然后此函数返回 1或0或-1这三个值，然后在printWin函数中判断返回的值并且打印结果，如下逻辑：

• return 1 — 玩家胜利
• return 0 — 平局
• return -1 — 机器人胜利

#include
#include
#include

int coreLogic(int play, int rob)
{
    //判断
	if(play == rob)	//相等就是平局
	{
		//printf("平局");
		return 0;
	}
	else		//不相等的情况下
	{
		//判断特殊情况 是否存在 一个是2 另一个是0的情况
		if(play == 2 && rob == 0)
		{
			//printf("玩家胜利");
			return 1;
		}
		else if(play == 0 && rob == 2)
		{
			//printf("机器人胜利");
			return -1;
		}
		else		//不处于特殊情况的话 谁小谁就赢
		{
				if(play < rob)
				{
					//printf("玩家胜利");
					return 1;
				}
				else
				{
					//printf("机器人胜利");
					return -1;
				}
		}
	}
}

void printWin(ret)
{
	if(ret == 0)
	{
		printf("平局");
	}
	else if(ret > 0)
	{
		printf("玩家胜利");
	}	
	else
	{
		printf("机器人胜利");
	}
}

void main()
{
	int play;
	int rob;
	int ret;	//用来存储逻辑结果的
	srand((unsigned)time(NULL));
	scanf("%d",&play);
	rob = rand()%3;
	printf("玩家：%d\n",play);
	printf("机器人：%d\n",rob);
	ret = coreLogic(play,rob);
	printWin(ret);
}
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优化算法

继续优化函数checkWin，使其更加简短易读：

仔细想想，我们上面将checkWin函数的返回值 1代表玩家胜利，-1代表机器人胜利，0代表平局

将这个逻辑继续优化的话就可以变成：

—负数为机器人胜利
—正数为玩家胜利
—0为平局。

根据两个数的相差即可获得正负数结果：
正常情况下 ： -（玩家的值 - 机器人的值）

然后，之前提到过的，还有一种特殊情况：一方出的是布，另一方出的是石头。即取个负号即可得到特殊情况的结果了：
特殊情况下： 玩家的值 - 机器人的值

实现优化后的代码逻辑

将coreLogic函数优化成如下代码：

int coreLogic(int play, int rob)
{
	if(play + rob == 2 && play != rob)	//这里通过play+rob==2和play不等于rob来判断是否特殊情况
	{
		return (play - rob);	//特殊情况下，玩家值大玩家获胜
	}
	return -(play - rob);	//正常情况下，玩家值小玩家获胜，所以前面加了一个负号
}
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这样优化过来，代码量大大减小了，阅读也更加容易了。

最后，最终的代码如下：

#include
#include
#include

int coreLogic(int play, int rob)
{
	if(play + rob == 2 && play != rob)
	{
		return (play - rob);	
	}
	return -(play - rob);
}

void printWin(ret)
{
	if(ret == 0)
	{
		printf("平局");
	}
	else if(ret > 0)
	{
		printf("玩家胜利");
	}	
	else
	{
		printf("机器人胜利");
	}
}

void main()
{
	int play;
	int rob;
	int ret;	//用来存储逻辑结果的
	srand((unsigned)time(NULL));
	scanf("%d",&play);
	rob = rand()%3;
	printf("玩家：%d\n",play);
	printf("机器人：%d\n",rob);
	ret = coreLogic(play,rob);
	printWin(ret);
}
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