博弈五子棋（人机对战）之美
程序员文章站
2024-03-04 09:20:05
...
基于 EasyX 的五子棋软件。
算法部分想了很久，也参考了网上的其他游戏的。原理主要就是：遍历每个空闲的点，根据下在那个点后连成的棋形来判断其分值，再选出分值最高的位置并返回给游戏函数。
还在上小学，更深层次的判定算法还没学，就先将就一下吧。
运行效果如下：
完整源代码如下：
#include <iostream>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#include <graphics.h>
#include <conio.h>
// 类定义
// 保存位置的类
class seat
{
public:
int i = 0; // y 坐标
int j = 0; // x 坐标
int number = 0; // 分数
};
// 保存棋盘的类
class box
{
public:
void draw(); // 绘制
public:
int x = 0; // x 坐标
int y = 0; // y 坐标
int value = -1; // 值（黑棋：1，白棋：0，空位：-1）
int modle; // 模式
bool isnew = false; // 是否有选择框
int number = 0; // 分数
COLORREF color = WHITE; // 棋盘背景色
};
// 函数声明
void draw(); // 绘制
void init(); // 初始化
seat findbestseat(int color); // 寻找最佳位置
void isWIN(); // 判断输赢
void game(); // 游戏主函数
// main函数
int main()
{
initgraph(700, 700, NOMINIMIZE); // 初始化绘图环境
setbkcolor(WHITE);
cleardevice();
setbkmode(TRANSPARENT); // 设置透明文字输出背景
while (1)
{
init(); // 初始化
game(); // 游戏开始
cleardevice();
}
}
// 全局变量
box BOX[19][19]; // 棋盘
int win = -1; // 谁赢了（0：白棋，1：黑棋，2：平局）
int whoplay = 0; // 轮到谁下棋了
int playercolor = 0; // 玩家颜色
int dx[4]{ 1,0,1,1 }; // - | \ / 四个方向
int dy[4]{ 0,1,1,-1 };
// 类函数定义
// 绘制函数
void box::draw()
{
COLORREF thefillcolor = getfillcolor(); // 备份填充颜色
setlinestyle(PS_SOLID, 2); // 线样式设置
setfillcolor(color); // 填充颜色设置
solidrectangle(x, y, x + 30, y + 30); // 绘制无边框的正方形
if (isnew)
{
// 如果是新下的
// 绘制边框线
setlinecolor(LIGHTGRAY);
line(x + 1, y + 2, x + 8, y + 2);
line(x + 2, y + 1, x + 2, y + 8);
line(x + 29, y + 2, x + 22, y + 2);
line(x + 29, y + 1, x + 29, y + 8);
line(x + 2, y + 29, x + 8, y + 29);
line(x + 2, y + 22, x + 2, y + 29);
line(x + 29, y + 29, x + 22, y + 29);
line(x + 29, y + 22, x + 29, y + 29);
}
setlinecolor(BLACK);
switch (modle)
{
// 以下是不同位置棋盘的样式
case 0:
line(x + 15, y, x + 15, y + 30);
line(x - 1, y + 15, x + 30, y + 15);
break;
// *
// ***
// *
case 1:
line(x + 14, y + 15, x + 30, y + 15);
setlinestyle(PS_SOLID, 3);
line(x + 15, y, x + 15, y + 30);
setlinestyle(PS_SOLID, 2);
break;
// *
// ***
// *
case 2:
line(x - 1, y + 15, x + 15, y + 15);
setlinestyle(PS_SOLID, 3);
line(x + 15, y, x + 15, y + 30);
setlinestyle(PS_SOLID, 2);
break;
// *
// ***
// *
case 3:
line(x + 15, y + 15, x + 15, y + 30);
setlinestyle(PS_SOLID, 3);
line(x - 1, y + 15, x + 30, y + 15);
setlinestyle(PS_SOLID, 2);
break;
// ***
// *
// *
case 4:
line(x + 15, y, x + 15, y + 15);
setlinestyle(PS_SOLID, 3);
line(x - 1, y + 15, x + 30, y + 15);
setlinestyle(PS_SOLID, 2);
break;
// *
// *
// ***
case 5:
setlinestyle(PS_SOLID, 3);
line(x + 15, y, x + 15, y + 15);
line(x + 15, y + 15, x + 30, y + 15);
setlinestyle(PS_SOLID, 2);
break;
// *
// *
// ***
case 6:
setlinestyle(PS_SOLID, 3);
line(x + 15, y, x + 15, y + 15);
line(x - 1, y + 15, x + 15, y + 15);
setlinestyle(PS_SOLID, 2);
break;
// *
// *
// ***
case 7:
setlinestyle(PS_SOLID, 3);
line(x - 1, y + 15, x + 15, y + 15);
line(x + 15, y + 15, x + 15, y + 30);
setlinestyle(PS_SOLID, 2);
break;
// ***
// *
// *
case 8:
setlinestyle(PS_SOLID, 3);
line(x + 15, y + 15, x + 30, y + 15);
line(x + 15, y + 15, x + 15, y + 30);
setlinestyle(PS_SOLID, 2);
break;
// ***
// *
// *
case 9:
line(x + 15, y, x + 15, y + 30);
line(x - 1, y + 15, x + 30, y + 15);
setfillcolor(BLACK);
setlinestyle(PS_SOLID, 1);
fillcircle(x + 15, y + 15, 4);
break;
// *
// *O*
// *
}
switch (value)
{
case 0: // 白棋
setfillcolor(WHITE);
setlinestyle(PS_SOLID, 1);
fillcircle(x + 15, y + 15, 13);
break;
case 1: // 黑棋
setfillcolor(BLACK);
setlinestyle(PS_SOLID, 1);
fillcircle(x + 15, y + 15, 13);
break;
}
setfillcolor(thefillcolor); // 还原填充色
}
// 其他函数定义
// 绘制棋盘
void draw()
{
int modle = 0; // 棋盘样式
int number = 0; // 坐标输出的位置
// 坐标（数值）
TCHAR strnum[19][3] = { _T("1"),_T("2") ,_T("3") ,_T("4"),_T("5") ,_T("6") ,_T("7"),_T("8"),_T("9"),_T("10"), _T("11"),_T("12") ,_T("13") ,_T("14"),_T("15") ,_T("16") ,_T("17"),_T("18"),_T("19") };
// 坐标（字母）
TCHAR strabc[19][3] = { _T("A"),_T("B") ,_T("C") ,_T("D"),_T("E") ,_T("F") ,_T("G"),_T("H"),_T("I"),_T("J"), _T("K"),_T("L") ,_T("M") ,_T("N"),_T("O") ,_T("P") ,_T("Q"),_T("R"),_T("S") };
for (int i = 0, k = 0; i < 570; i += 30)
{
for (int j = 0, g = 0; j < 570; j += 30)
{
BOX[k][g].color = RGB(255, 205, 150);// 棋盘底色
// x、y 坐标
BOX[k][g].x = 65 + j;
BOX[k][g].y = 50 + i;
BOX[k][g].number = 0;// 初始化分数
// 棋盘样式的判断
if (k == 0 && g == 0)
{
modle = 8;
}
else if (k == 0 && g == 18)
{
modle = 7;
}
else if (k == 18 && g == 18)
{
modle = 6;
}
else if (k == 18 && g == 0)
{
modle = 5;
}
else if (k == 0)
{
modle = 3;
}
else if (k == 18)
{
modle = 4;
}
else if (g == 0)
{
modle = 1;
}
else if (g == 18)
{
modle = 2;
}
else if ((k == 3 && g == 3) || (k == 3 && g == 15) || (k == 15 && g == 3) || (k == 15 && g == 15) || (k == 3 && g == 9) || (k == 9 && g == 3) || (k == 15 && g == 9) || (k == 9 && g == 15) || (k == 9 && g == 9))
{
modle = 9;
}
else
{
modle = 0;
}
BOX[k][g].modle = modle;
BOX[k][g].draw(); // 绘制
if (BOX[k][g].isnew == true)
{
BOX[k][g].isnew = false; // 把上一个下棋位置的黑框清除
}
g++;
}
k++;
}
// 画坐标
LOGFONT nowstyle;
gettextstyle(&nowstyle);
settextstyle(0, 0, NULL);
for (int i = 0; i < 19; i++)
{
outtextxy(75 + number, 35, strnum[i]);
outtextxy(53, 55 + number, strabc[i]);
number += 30;
}
settextstyle(&nowstyle);
}
// 对局初始化
void init()
{
win = -1;// 谁赢了
for (int i = 0; i < 19; i++)
{
for (int j = 0; j < 19; j++)
{
BOX[i][j].number = 0;// 分数
BOX[i][j].value = -1;// 值
}
}
}
// 核心函数
// 寻找最佳位置
seat findbestseat(int color)
{
// 评分表
int Score[3][5] = {
{ 0, 20, 360, 5800, 92840 }, // 防守0子
{ 0, 0, 20, 360, 92840 }, // 防守1子
{ 0, 0, 0, 0, 92840 } // 防守2子
};
seat bestseat; // 最佳位置
int MAXnumber[361] = { 0 }; // 最佳分数（可能有多个）
int MAXx[361] = { 0 }; // 最佳 x 坐标（可能有多个）
int MAXy[361] = { 0 }; // 最佳 y 坐标（可能有多个）
int number = 0; // 下一个最佳分数储存位置
int truenumber; // 输出的最佳分数位置
int nowi = 0; // 现在遍历到的y坐标
int nowj = 0; // 现在遍历到的x坐标
int length[4]; // 四个方向的长度
int emeny[4]; // 四个方向的敌子
for (int i = 0; i < 19; i++)
{
for (int j = 0; j < 19; j++)
{
if (BOX[i][j].value == -1)
{
// 遍历每一个可能的位置
// 自己
BOX[i][j].value = color; // 尝试下在这里
for (int k = 0; k < 4; k++)
{
length[k] = 0;
emeny[k] = 0;
nowi = i;
nowj = j;
while (nowi <= 18 && nowj <= 18 && nowi >= 0 && nowj >= 0 && BOX[nowi][nowj].value == color)
{
length[k]++;
nowj += dx[k];
nowi += dy[k];
}
if (BOX[nowi][nowj].value == 1 - color || nowi < 0 || nowj < 0 || nowi > 18 || nowj > 18)
{
emeny[k]++;
}
nowi = i;
nowj = j;
while (nowi <= 18 && nowj <= 18 && nowi >= 0 && nowj >= 0 && BOX[nowi][nowj].value == color)
{
length[k]++;
nowj -= dx[k];
nowi -= dy[k];
}
if (BOX[nowi][nowj].value == 1 - color || nowi < 0 || nowj < 0 || nowi > 18 || nowj > 18)
{
emeny[k]++;
}
length[k] -= 2; // 判断长度
if (length[k] > 4)
{
length[k] = 4;
}
BOX[i][j].number += Score[emeny[k]][length[k]] * 4 + !(!length[k]) * 20;//加分系统
length[k] = 0;
emeny[k] = 0;
}
// 敌人（原理同上）
BOX[i][j].value = 1 - color;
for (int k = 0; k < 4; k++)
{
length[k] = 0;
emeny[k] = 0;
nowi = i;
nowj = j;
while (nowi <= 18 && nowj <= 18 && nowi >= 0 && nowj >= 0 && BOX[nowi][nowj].value == 1 - color)
{
length[k]++;
nowj += dx[k];
nowi += dy[k];
}
if (BOX[nowi][nowj].value == color || nowi < 0 || nowj < 0 || nowi > 18 || nowj > 18)
{
emeny[k]++;
}
nowi = i;
nowj = j;
while (nowi <= 18 && nowj <= 18 && nowi >= 0 && nowj >= 0 && BOX[nowi][nowj].value == 1 - color)
{
length[k]++;
nowj -= dx[k];
nowi -= dy[k];
}
if (BOX[nowi][nowj].value == color || nowi < 0 || nowj < 0 || nowi > 18 || nowj > 18)
{
emeny[k]++;
}
length[k] -= 2;
if (length[k] > 4)
{
length[k] = 4;
}
BOX[i][j].number += Score[emeny[k]][length[k]];
length[k] = 0;
emeny[k] = 0;
}
BOX[i][j].value = -1;
}
if (BOX[i][j].number == MAXnumber[0])
{
// 如果和最高分数相同
MAXnumber[number] = BOX[i][j].number;
MAXy[number] = i;
MAXx[number] = j;
number++;
// 新增一个分数及坐标
}
if (BOX[i][j].number > MAXnumber[0])
{
// 如果比最高分数高
for (int k = 0; k < number; k++)
{
MAXnumber[k] = 0;
MAXy[k] = 0;
MAXx[k] = 0;
}
number = 0;
MAXnumber[number] = BOX[i][j].number;
MAXy[number] = i;
MAXx[number] = j;
number++;
// 清空数组再加入
}
}
}
// 生成随机位置
srand(time(NULL));
truenumber = rand() % number;
bestseat.i = MAXy[truenumber];
bestseat.j = MAXx[truenumber];
bestseat.number = MAXnumber[truenumber];
// 返回位置
return bestseat;
}
// 判断输赢
void isWIN()
{
bool isinit = true; // 是否刚刚开局
for (int i = 0; i < 19; i++)
{
for (int j = 0; j < 19; j++)
{
if (BOX[i][j].value != -1)
{
// 遍历每个可能的位置
isinit = false; // 如果有，那么就不是刚刚开局
int nowcolor = BOX[i][j].value; // 现在遍历到的颜色
int length[4] = { 0,0,0,0 }; // 四个方向的长度
for (int k = 0; k < 4; k++)
{
// 原理同寻找最佳位置
int nowi = i;
int nowj = j;
while (nowi <= 18 && nowj <= 18 && nowi >= 0 && nowj >= 0 && BOX[nowi][nowj].value == nowcolor)
{
length[k]++;
nowj += dx[k];
nowi += dy[k];
}
nowi = i;
nowj = j;
while (nowi <= 18 && nowj <= 18 && nowi >= 0 && nowj >= 0 && BOX[nowi][nowj].value == 1 - nowcolor)
{
length[k]++;
nowj -= dx[k];
nowi -= dy[k];
}
}
for (int k = 0; k < 4; k++)
{
if (length[k] >= 5) {
// 如果满五子
if (nowcolor == playercolor)
{
win = playercolor; // 玩家胜
}
if (nowcolor == 1 - playercolor)
{
win = 1 - playercolor; // 电脑胜
}
}
}
if ((!isinit) && findbestseat(playercolor).number == 0 && findbestseat(1 - playercolor).number == 0)
{
// 如果不是开局且双方无最佳位置
win = 2; // 平局
}
}
}
}
}
// 游戏主函数
void game()
{
// 上一个鼠标停的坐标
int oldi = 0;
int oldj = 0;
// 随机化玩家颜色
srand(time(NULL));
playercolor = rand() % 2;
// 绘制背景
setfillcolor(RGB(255, 205, 150));
solidrectangle(40, 25, 645, 630);
// 设置字体样式
settextstyle(30, 15, 0, 0, 0, 1000, false, false, false);
settextcolor(BLACK);
// 输出标示语
if (playercolor == 0)
{
outtextxy(150, 650, _T("玩家执白后行，电脑执黑先行"));
whoplay = 1;
}
else
{
outtextxy(150, 650, _T("玩家执黑先行，电脑执白后行"));
whoplay = 0;
}
draw(); // 绘制
while (1)
{
NEXTPLAYER:
if (whoplay == 0)
{
// 玩家下棋
MOUSEMSG mouse = GetMouseMsg(); // 获取鼠标信息
for (int i = 0; i < 19; i++)
{
for (int j = 0; j < 19; j++)
{
if (mouse.x > BOX[i][j].x && mouse.x<BOX[i][j].x + 30//判断x坐标
&& mouse.y>BOX[i][j].y && mouse.y < BOX[i][j].y + 30//判断y坐标
&& BOX[i][j].value == -1)//判断是否是空位置
{
// 如果停在某一个空位置上面
if (mouse.mkLButton)
{
// 如果按下了
BOX[i][j].value = playercolor; // 下棋
BOX[i][j].isnew = true; // 新位置更新
oldi = -1;
oldj = -1;
// 下一个玩家
whoplay = 1;
goto DRAW;
}
// 更新选择框
BOX[oldi][oldj].isnew = false;
BOX[oldi][oldj].draw();
BOX[i][j].isnew = true;
BOX[i][j].draw();
oldi = i;
oldj = j;
}
}
}
}
else
{
// 电脑下棋
seat best;
best = findbestseat(1 - playercolor); // 寻找最佳位置
if (best.number == 0)
{
// 开局情况
int drawi = 9;
int drawj = 9;
while (BOX[drawi][drawj].value != -1)
{
drawi--;
drawj++;
}
BOX[drawi][drawj].value = 1 - playercolor;
BOX[drawi][drawj].isnew = true;
}
else
{
BOX[best.i][best.j].value = 1 - playercolor;//下在最佳位置
BOX[best.i][best.j].isnew = true;
}
whoplay = 0;
goto DRAW; // 轮到下一个
}
}
DRAW: // 绘制
isWIN(); // 检测输赢
draw();
if (win == -1)
{
// 如果没有人胜利
Sleep(500);
goto NEXTPLAYER; // 前往下一个玩家
}
// 胜利处理
settextcolor(RGB(0, 255, 0));
Sleep(1000);
if (win == 0)
{
outtextxy(320, 320, _T("白胜"));
}
if (win == 1)
{
outtextxy(320, 320, _T("黑胜"));
}
if (win == 2)
{
outtextxy(320, 320, _T("平局"));
}
// 给反应时间
Sleep(5000);
return;
}
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