基于python纯函数实现井字棋游戏

'''全局变量：
 X 和 O 表示两方的棋子;
 EMPTY 表示棋位为空；
 TIE 表示平局；
 NUM_SQUARES 表示有 9 个棋位
 '''
 X = "X"
 O = "O"
 EMPTY = " "
 TIE = "TIE"
 NUM_SQUARES = 9

def ask_yes_no(question):
'''问一个是或否的问题，用 y 或 n 回答。'''
response = None
while response not in ('y', 'n'):
response = input(question).lower()
return response
def ask_number(question, low, high):
'''讯问一个规定范围的数字。'''
response = None
while response not in range(low, high):
response = int(input(question))
return response
def pieces():
'''决定在人和机器之间谁先行棋。'''
go_first = ask_yes_no('你先走？ (y/n): ')
if go_first == 'y':
print('\n好，你先请。')
human = X
computer = O
else:
print('\n你放弃先手，我先走。')
computer = X
human = O
return computer, human
def new_board():
'''创建一个棋盘。'''
board = []
for square in range(NUM_SQUARES):
board.append(EMPTY)
return board
def display_board(board):
'''显示棋盘。'''
print('\n\t', board[0], '|', board[1], '|', board[2])
print('\t', '---------')
print('\t', board[3], '|', board[4], '|', board[5])
print('\t', '---------')
print('\t', board[6], '|', board[7], '|', board[8], '\n')
def legal_moves(board):
'''创建合法的行棋位置清单。'''
moves = []
for square in range(NUM_SQUARES):
if board[square] == EMPTY: # 该棋位为空
moves.append(square)
return moves
def winner(board):
'''判定游戏获胜者。'''
WAYS_TO_WIN = ((0, 1, 2), # 横
(3, 4, 5),
(6, 7, 8),
(0, 3, 6), # 竖
(1, 4, 7),
(2, 5, 8),
(0, 4, 8), # 主对角线
(2, 4, 6)) # 副对角线
# 谁先有三个棋子在一条直线上谁就获胜。
for row in WAYS_TO_WIN:
if board[row[0]] == board[row[1]] == board[row[2]] != EMPTY:
winner = board[row[0]]
return winner
# 没有获胜方，但棋盘已经下满，判为平局
if EMPTY not in board:
return TIE
return None # 没有获胜方，且非平局
def human_move(board, human):
'''获取玩家的行棋位置。''' 
legal = legal_moves(board) # 合法的行棋位置清单
move = None
while move not in legal:
move = ask_number('你走哪？ (0 - 8):', 0, NUM_SQUARES)
if move not in legal:
print('\n你选的棋位已落子，重新选择。\n')
print('落子无悔...')
return move
def computer_move(board, computer, human):
'''获取电脑的行棋位置。'''
board = board[:] # 通过切片复制棋盘, 创建局部变量
BEST_MOVES = (4, 0, 2, 6, 8, 1, 3, 5, 7) # 优先的行棋位置
print('我走到：', end=' ')
# 在局部空间确定可以获胜的走法
for move in legal_moves(board): # 合法的行棋位置列表
board[move] = computer # 更新棋盘副本
if winner(board) == computer:
# 计算机能获胜
print(move)
return move
# 如果计算机在该棋位行棋不能获胜，
board[move] = EMPTY # 悔棋，更换下一个合法棋位
# 阻止玩家获胜
for move in legal_moves(board): # 合法的行棋位置列表
board[move] = human # 更新棋盘
if winner(board) == human:
# 在该棋位玩家行棋后将获胜
print(move)
return move
# 玩家不能获胜，不行棋至此
board[move] = EMPTY
# 没有能使行棋双方立决胜负的棋位，从优先棋位选择合法行棋位置
for move in BEST_MOVES:
if move in legal_moves(board):
print(move)
return move
def next_turn(turn):
'''切换行棋方'''
if turn == X:
return O
else:
return X
def congrat_winner(the_winner, computer, human):
'''向获胜方表示祝贺或声明平局'''
if the_winner != TIE:
print(the_winner, '祝贺你！\n')
else:
print('平局。。。\n')
if the_winner == computer:
print('如我所料，我又胜了。\n这是否能说明计算机在给方面都优于人类呢？')
elif the_winner == human:
print('真是匪夷所思，你没捣鬼吧？人类怎么会胜？ \n不会有下次了。' )
elif the_winner == TIE:
print('你很厉害嘛，能跟计算机打成平手。')

def main():
display_instruct() # 显示游戏操作指南
computer, human = pieces() # 决定谁先行棋
turn = X # 先行棋方执子 X
board = new_board() # 创建空棋盘
display_board(board) # 显示棋盘
while not winner(board): 
# 判定结果，在没有获胜方且不是平局时进入循环
if turn == human:
# 轮到玩家行棋，玩家行棋
move = human_move(board, human) # 玩家的行棋位置
board[move] = human # 更新棋盘
else:
# 轮到电脑行棋
move = computer_move(board, computer, human) # 电脑的行棋位置
board[move] = computer # 更新棋盘
display_board(board) # 显示更新后的棋盘
turn = next_turn(turn) # 切换行棋方
the_winner = winner(board) # 判定获胜者，返回获胜方的执子，平局返回 None
congrat_winner(the_winner, computer, human) # 向获胜方表示祝贺或声明是平局

main()
input('\n\n按回车键退出程序。') # 等待用户