怎么使用C语言实现珠玑妙算Mastermind小游戏

概述

珠玑妙算（Mastermind）是一款经典的逻辑推理游戏，通常由两位玩家参与。一位玩家扮演“编码者”，另一位玩家扮演“解码者”。编码者会设置一个由若干颜色组成的密码，解码者需要通过多次猜测来破解这个密码。每次猜测后，编码者会给出反馈，告诉解码者有多少个颜色是正确的并且位置正确，以及有多少个颜色是正确的但位置不正确。

本文将介绍如何使用C语言实现一个简单的珠玑妙算小游戏。我们将实现一个单人版本的游戏，其中计算机扮演编码者，玩家扮演解码者。

游戏规则

1. 编码者设置一个由4个颜色组成的密码，每个颜色可以是红（R）、绿（G）、蓝（B）、黄（Y）、紫（P）、橙（O）中的一种。
2. 解码者有10次机会来猜测密码。
3. 每次猜测后，编码者会给出反馈：
   • 黑色标记（B）：表示有一个颜色是正确的并且位置正确。
   • 白色标记（W）：表示有一个颜色是正确的但位置不正确。
4. 如果解码者在10次机会内猜中密码，则解码者获胜；否则，编码者获胜。

实现步骤

1. 定义颜色和密码

首先，我们需要定义游戏中使用的颜色和密码。我们可以使用字符数组来表示颜色，并使用一个数组来存储密码。

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

#define CODE_LENGTH 4
#define MAX_ATTEMPTS 10

char colors[] = {'R', 'G', 'B', 'Y', 'P', 'O'};
char code[CODE_LENGTH];

2. 生成随机密码

接下来，我们需要编写一个函数来生成随机的密码。我们可以使用rand()函数来随机选择颜色。

void generateCode() {
    srand(time(NULL));
    for (int i = 0; i < CODE_LENGTH; i++) {
        code[i] = colors[rand() % 6];
    }
}

3. 获取玩家猜测

我们需要编写一个函数来获取玩家的猜测。玩家需要输入4个颜色，我们将这些颜色存储在一个数组中。

void getGuess(char guess[]) {
    printf("Enter your guess (4 colors, e.g., RGBY): ");
    for (int i = 0; i < CODE_LENGTH; i++) {
        scanf(" %c", &guess[i]);
    }
}

4. 比较猜测和密码

我们需要编写一个函数来比较玩家的猜测和密码，并返回黑色标记和白色标记的数量。

void compareGuess(char guess[], int *black, int *white) {
    *black = 0;
    *white = 0;
    int codeCount[6] = {0};
    int guessCount[6] = {0};

    // 计算黑色标记
    for (int i = 0; i < CODE_LENGTH; i++) {
        if (guess[i] == code[i]) {
            (*black)++;
        } else {
            codeCount[code[i] - 'R']++;
            guessCount[guess[i] - 'R']++;
        }
    }

    // 计算白色标记
    for (int i = 0; i < 6; i++) {
        (*white) += (codeCount[i] < guessCount[i]) ? codeCount[i] : guessCount[i];
    }
}

5. 主游戏循环

最后，我们需要编写主游戏循环。在这个循环中，玩家将进行多次猜测，直到猜中密码或用完所有机会。

int main() {
    generateCode();
    int attempts = 0;
    int black, white;

    while (attempts < MAX_ATTEMPTS) {
        char guess[CODE_LENGTH];
        getGuess(guess);
        compareGuess(guess, &black, &white);

        printf("Black: %d, White: %d\n", black, white);

        if (black == CODE_LENGTH) {
            printf("Congratulations! You've guessed the code!\n");
            return 0;
        }

        attempts++;
    }

    printf("Sorry, you've run out of attempts. The code was: ");
    for (int i = 0; i < CODE_LENGTH; i++) {
        printf("%c", code[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

完整代码

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

#define CODE_LENGTH 4
#define MAX_ATTEMPTS 10

char colors[] = {'R', 'G', 'B', 'Y', 'P', 'O'};
char code[CODE_LENGTH];

void generateCode() {
    srand(time(NULL));
    for (int i = 0; i < CODE_LENGTH; i++) {
        code[i] = colors[rand() % 6];
    }
}

void getGuess(char guess[]) {
    printf("Enter your guess (4 colors, e.g., RGBY): ");
    for (int i = 0; i < CODE_LENGTH; i++) {
        scanf(" %c", &guess[i]);
    }
}

void compareGuess(char guess[], int *black, int *white) {
    *black = 0;
    *white = 0;
    int codeCount[6] = {0};
    int guessCount[6] = {0};

    // 计算黑色标记
    for (int i = 0; i < CODE_LENGTH; i++) {
        if (guess[i] == code[i]) {
            (*black)++;
        } else {
            codeCount[code[i] - 'R']++;
            guessCount[guess[i] - 'R']++;
        }
    }

    // 计算白色标记
    for (int i = 0; i < 6; i++) {
        (*white) += (codeCount[i] < guessCount[i]) ? codeCount[i] : guessCount[i];
    }
}

int main() {
    generateCode();
    int attempts = 0;
    int black, white;

    while (attempts < MAX_ATTEMPTS) {
        char guess[CODE_LENGTH];
        getGuess(guess);
        compareGuess(guess, &black, &white);

        printf("Black: %d, White: %d\n", black, white);

        if (black == CODE_LENGTH) {
            printf("Congratulations! You've guessed the code!\n");
            return 0;
        }

        attempts++;
    }

    printf("Sorry, you've run out of attempts. The code was: ");
    for (int i = 0; i < CODE_LENGTH; i++) {
        printf("%c", code[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

结论

通过以上步骤，我们成功地使用C语言实现了一个简单的珠玑妙算小游戏。这个游戏不仅可以帮助玩家锻炼逻辑推理能力，还可以作为学习C语言编程的一个有趣项目。希望本文对你有所帮助，祝你编程愉快！