上次给大家分享了井字棋游戏的设计流程
CS课程项目设计1：交互友好的井字棋游戏-CSDN博客
https://blog.csdn.net/weixin_36431280/article/details/149309500?spm=1001.2014.3001.5501今天打算再分享进阶版井字棋游戏的版本设计——五子棋游戏。五子棋游戏操作方式与之前的井字棋类似，但策略性更强。玩家轮流在空白位置放置棋子，先在横、竖、斜方向上形成连续五个同色棋子的一方获胜。
再次给这个CS课程项目设计专栏打个广告，门为计算机专业的同行分享一些入门级的课程项目设计，旨在让同学更好地了解CS项目的设计流程，同时给出代码来介绍coding过程，欢迎交流。
1. 研究目的
五子棋作为一种传统的策略性棋类游戏，具有规则简单但策略深度高的特点，在全球范围内拥有广泛的爱好者群体。随着数字化娱乐需求的增长，开发一款功能完善、交互友好的五子棋游戏具有实际应用价值。当前市场上的五子棋应用虽然众多，但部分存在界面设计陈旧、功能单一、缺乏本地化支持等问题。本项目旨在开发一款具有现代 UI 设计、丰富交互功能和本地化支持的五子棋游戏，满足用户对高品质数字娱乐的需求。
此外，随着 Python 编程语言在教育和开发领域的普及，使用 Python 开发桌面游戏成为教学和学习的重要实践案例。通过实现五子棋游戏，可以深入理解面向对象编程、图形界面设计、事件处理等核心编程概念。
本项目的主要研究目的是设计并实现一款功能完整、交互友好的五子棋游戏，具体目标包括：
- 实现五子棋的基本游戏规则，包括 15×15 棋盘、黑白棋子交替落子、五子连珠判定胜负等。
- 提供友好的用户界面，支持玩家自定义名称、悔棋、保存 / 加载游戏进度等功能。
- 引入音效和动画效果，增强游戏的视觉和听觉反馈，提高用户体验。
- 确保代码结构清晰、模块化，便于后续扩展和维护，例如添加 AI 对战、网络对战等功能。
- 优化中文显示支持，适应中文用户的使用习惯。
2. 技术方案
本项目采用 Python 语言结合 tkinter 库实现，具体技术方案如下：
- 开发语言：Python 3.8
- GUI 库：tkinter（Python 内置库，无需额外安装）
- 数据存储：JSON 格式文件用于保存和加载游戏进度
- 多线程处理：使用 threading 模块处理音效播放和复杂动画，避免阻塞 UI 线程
- 动画实现：通过 tkinter 的 update () 方法和延时函数实现简单动画效果
- 本地化支持：通过字体设置和文本配置确保中文显示正常
系统架构采用面向对象设计，主要类包括：
Gomoku：游戏主类，负责管理游戏状态、处理用户输入和更新界面- 界面组件：包括棋盘按钮、状态标签、控制按钮等，通过 tkinter 实现
3. 实现流程
明确游戏的基本功能和交互逻辑，设计数据结构和类的关系。确定需要实现的核心功能包括：棋盘显示、玩家轮流落子、胜负判定、悔棋、保存 / 加载游戏等。
首先实现游戏的核心逻辑，包括：
- 初始化 15×15 棋盘和游戏状态
- 处理玩家点击事件，更新棋盘状态
- 判断胜负条件（五子连珠）
- 实现玩家轮流机制
其中，处理玩家点击事件，更新棋盘状态的代码如下所示：
def make_move(self, row, col):
"""处理玩家移动"""
if self.board[row][col] == ' ' and self.game_active:
# 记录当前移动到历史
self.move_history.append((row, col, self.current_player))
self.undo_button.config(state=tk.NORMAL) # 启用悔棋按钮
# 播放放置音效
self.play_sound('place')
# 添加放置动画
self.animate_cell(row, col)
# 更新棋盘数据
self.board[row][col] = self.current_player
# 更新按钮显示（使用●表示黑棋，○表示白棋）
symbol = '●' if self.current_player == 'X' else '○'
self.buttons[row][col].config(text=symbol)
# 记录上一步
self.last_move = (row, col)
self.last_move_label.config(
text=f"上一步: {self.player_names[self.current_player]} 在位置 {row + 1},{col + 1}"
)
# 检查游戏状态
if self.check_winner(self.current_player):
self.status_label.config(text=f"{self.player_names[self.current_player]} 获胜！")
self.game_active = False
self.undo_button.config(state=tk.DISABLED) # 禁用悔棋按钮
# 播放胜利音效和动画
self.play_sound('win')
self.animate_winning_cells()
messagebox.showinfo("游戏结束", f"{self.player_names[self.current_player]} 获胜！")
elif self.is_board_full():
self.status_label.config(text="游戏平局！")
self.game_active = False
self.undo_button.config(state=tk.DISABLED) # 禁用悔棋按钮
# 播放平局音效
self.play_sound('draw')
messagebox.showinfo("游戏结束", "游戏平局！")
else:
# 切换玩家
self.current_player = 'O' if self.current_player == 'X' else 'X'
self.status_label.config(text=f"当前玩家: {self.player_names[self.current_player]}")当前玩家可以看到上一位玩家的下子坐标位置，可视化界面如下所示：
判断胜负和平局条件的代码如下所示：
def check_winner(self, player):
"""检查玩家是否获胜，并记录获胜的格子"""
directions = [(0, 1), (1, 0), (1, 1), (1, -1)] # 水平、垂直、对角线、反对角线
for row in range(self.board_size):
for col in range(self.board_size):
if self.board[row][col] == player:
for dx, dy in directions:
# 检查当前方向上是否有连续五个相同的棋子
line = []
for i in range(5):
r = row + i * dx
c = col + i * dy
if 0 <= r < self.board_size and 0 <= c < self.board_size and self.board[r][c] == player:
line.append((r, c))
else:
break
if len(line) == 5:
self.winning_cells = line
return True
return False此外，该项目使用 tkinter 创建用户界面，包括：
- 设计 15×15 棋盘布局和样式
- 添加状态显示区域，显示当前玩家和游戏状态
- 实现控制按钮（悔棋、保存 / 加载、重新开始等）
- 支持玩家自定义名称
其中，支持玩家自定义名称的代码如下所示：
def set_player_names(self):
"""设置玩家名称"""
# 询问玩家X的名称
name = simpledialog.askstring("玩家名称", "请输入黑棋玩家的名称:", parent=self.root)
if name:
self.player_names['X'] = name
# 询问玩家O的名称
name = simpledialog.askstring("玩家名称", "请输入白棋玩家的名称:", parent=self.root)
if name:
self.player_names['O'] = name
# 更新玩家标签
self.player_x_label.config(text=f"{self.player_names['X']} (黑棋)")
self.player_o_label.config(text=f"{self.player_names['O']} (白棋)")
self.status_label.config(text=f"当前玩家: {self.player_names[self.current_player]}")
# 启用保存按钮
self.save_button.config(state=tk.NORMAL)支持玩家自定义名称的可视化界面如下所示：
我们逐步添加附加功能：
- 悔棋功能：记录历史操作，支持撤销上一步
- 保存 / 加载功能：使用 JSON 格式保存游戏状态到文件
- 音效系统：使用 playsound 库播放操作音效
- 动画效果：为棋子放置和获胜状态添加视觉动画
- 本地化支持：确保中文显示正常
其中，悔棋功能的代码如下所示：
def undo_move(self):
"""悔棋功能"""
if not self.move_history:
return # 没有历史记录
# 播放悔棋音效
self.play_sound('undo')
# 恢复上一步
row, col, player = self.move_history.pop()
self.board[row][col] = ' '
self.buttons[row][col].config(text='', bg='SystemButtonFace') # 恢复默认背景
# 清除获胜高亮
if self.winning_cells:
for r, c in self.winning_cells:
self.buttons[r][c].config(bg='SystemButtonFace')
self.winning_cells = []
# 更新上一步信息
if self.move_history:
last_row, last_col, last_player = self.move_history[-1]
self.last_move = (last_row, last_col)
self.last_move_label.config(
text=f"上一步: {self.player_names[last_player]} 在位置 {last_row + 1},{last_col + 1}"
)
else:
self.last_move = None
self.last_move_label.config(text="上一步: 无")
# 切换回上一个玩家
self.current_player = player
self.status_label.config(text=f"当前玩家: {self.player_names[self.current_player]}")
# 重新激活游戏（如果之前结束了）
self.game_active = True
# 如果没有历史记录了，禁用悔棋按钮
if not self.move_history:
self.undo_button.config(state=tk.DISABLED)悔棋功能的可视化界面如下所示：
最后，我们还对游戏进行全面测试，包括：
- 基本游戏流程测试
- 边界条件测试（如各种方向的五子连珠、棋盘填满平局等）
- 保存 / 加载功能测试
- 异常处理测试（如文件不存在、格式错误等）
根据测试结果进行代码优化和 Bug 修复。
4. 总结
本项目成功实现了一款功能完整、交互友好的五子棋游戏，通过以下特点提升了用户体验：
- 丰富的功能：支持自定义玩家名称、悔棋、保存 / 加载游戏进度等功能，满足用户多样化需求。
- 良好的视觉体验：通过动画效果和高亮显示，增强游戏的视觉反馈，使游戏过程更加直观。
- 音效系统：为关键操作添加音效，提升游戏的沉浸感。
- 模块化设计：代码结构清晰，各个功能模块独立封装，便于后续扩展和维护。
- 本地化支持：优化中文显示，适应中文用户的使用习惯。
未来可以进一步扩展的方向包括：
- 添加人机对战功能，实现 AI 对手，支持不同难度级别
- 设计更精美的 UI 界面，使用现代设计元素和布局
- 支持多人在线对战功能，实现玩家之间的远程对战
- 添加游戏统计和历史记录功能，记录玩家胜率和对战历史
- 实现多语言支持，扩大用户群体
前面说太多了，最后还是上传个该项目的简要演示视频，供大家了解。
交互友好的五子棋游戏