無痛入手 C++：應用教學 - 猜拳遊戲
須具備知識
遊戲設計
一開始會先印出遊戲的說明文字: 使用者需要輸入 r 來表示石頭，p 來表示布，以及 s 來表示剪刀:
======================================================
= Wellcome to rock paper scissors. =
= Enter r for rock, p for paper, and s for scissors. =
======================================================
我們讓電腦隨機產生一個介於 0 ~ 2 的整數，用 0 來代表石頭，1 來代表布，2 來代表剪刀。
再來就是比較使用者的輸入以及電腦產生的亂數，看誰獲勝。
方法一
最直觀的方式就是利用 if、else if、else 針對使用者和亂數的各種可能性判斷誰獲勝。完整的程式碼如下:
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
using namespace std;
int main() {
cout << "======================================================\n";
cout << "= Wellcome to rock paper scissors. =\n";
cout << "= Enter r for rock, p for paper, and s for scissors. =\n";
cout << "======================================================\n";
// get user move
char userMove;
cin >> userMove;
// get random move
srand(time(0));
int randMove = rand() % 3;
// 0 for rock, 1 for paper, and 2 for scissors
if (randMove == 0)
cout << "r\n";
else if (randMove == 1)
cout << "p\n";
else
cout << "s\n";
// decide win or lose
if(userMove == 'r') {
if (randMove == 0)
cout << "Even.";
else if (randMove == 1)
cout << "You lose.";
else
cout << "You win.";
} else if (userMove == 'p') {
if (randMove == 0)
cout << "You win.";
else if (randMove == 1)
cout << "Even.";
else
cout << "You lose.";
} else {
if (randMove == 0)
cout << "You lose.";
else if (randMove == 1)
cout << "You win.";
else
cout << "You lose.";
}
return 0;
}
可以看到，我們需要處理 3 x 3 = ９種情況，寫起來非常麻煩，也容易看得眼花撩亂。
方法二
我們可以透過找規律的方式，把 9 種情況縮減成 3 種: 勝利、失敗、平手。
首先將使用者出的招從 r、p、s 轉換成 0、1、2。
char userMoveChar;
int userMove;
cin >> userMoveChar;
if (userMoveChar == 'r')
userMove = 0;
else if (userMoveChar == 'p')
userMove = 1;
else
userMove = 2;
如此一來，只要 userMove 和 randMove 相等，就表示平手:
if (userMove == randMove)
cout << "Even";
接著觀察使用者在什麼樣的條件下會輸:
1. 使用者出 0 (石頭)，電腦出 1 (布) ->使用者輸
2. 使用者出 1 (布)，電腦出 2 (剪刀) ->使用者輸
3. 使用者出 2 (剪刀)，電腦出 0 (石頭) ->使用者輸
觀察 1 和 2 可以發現當 randMove = userMove + 1 的時候，代表使用者輸了。3 乍看之下不符合這個規律，這個原因是因為剪刀是"最大"的數字了，下一個招式是石頭，會繞回 0，我們可以利用取餘數來處理這類狀況: (布 + 1) % 3 == 石頭。
也就是說，當滿足以下條件的時候，代表使用者輸了:
(userMove + 1) % 3 == randMove
用相同的邏輯觀察使用者在什麼樣的條件下會贏:
1. 使用者出 0 (石頭)，電腦出 2 (剪刀) ->使用者贏
2. 使用者出 1 (布)，電腦出 0 (石頭) ->使用者贏
3. 使用者出 2 (剪刀)，電腦出 1 (布) ->使用者贏
可以觀察到，當滿足以下條件的時候，代表使用者輸了:
(userMove + 2) % 3 == randMove
總結上述發現的規律:
1. userMove == randMove: 平手
2. (userMove + 1) % 3 == randMove: 使用者輸
3. (userMove + 2) % 3 == randMove: 使用者贏
利用這樣的規律，我們就可以把原本的 9 種狀況縮減成 3 種。完整的程式碼如下:
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
using namespace std;
int main() {
cout << "======================================================\n";
cout << "= Wellcome to rock paper scissors. =\n";
cout << "= Enter r for rock, p for paper, and s for scissors. =\n";
cout << "======================================================\n";
// get user move
char userMoveChar;
int userMove;
cin >> userMoveChar;
if (userMoveChar == 'r')
userMove = 0;
else if (userMoveChar == 'p')
userMove = 1;
else
userMove = 2;
// get random move
srand(time(0));
int randMove = rand() % 3;
// 0 for rock, 1 for paper, and 2 for scissors
if (randMove == 0)
cout << "r\n";
else if (randMove == 1)
cout << "p\n";
else
cout << "s\n";
// decide win or lose
if (userMove == randMove)
cout << "Even.";
else if ((userMove + 2) % 3 == randMove)
cout << "You win";
else
cout << "You lose";
return 0;
}
程式技巧
- 有時候可以找出規律，縮減需要做的條件判斷數量。
- 可以用 % 來表示"從最後一個數字繞回第一個數字"。
