黑白棋人机对战完整代码

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用户已注销 发表于 2021/11/19 04:57:03 2021/11/19
【摘要】 本文所有内容(包括每一行代码)都是笔者原创。 在我的 控制台上的黑白棋 这篇博客中,给出了起初我写的双人对战的代码,在本文中,我加入了人机对战的功能,并完善了代码。 完整代码: #include "stdafx.h"#include<iostream>#include <stdli...

本文所有内容(包括每一行代码)都是笔者原创。


在我的 控制台上的黑白棋 这篇博客中,给出了起初我写的双人对战的代码,在本文中,我加入了人机对战的功能,并完善了代码。

完整代码:


      #include "stdafx.h"
      #include<iostream>
      #include <stdlib.h> 
      #include<windows.h>
      using namespace std;
      int list[8][8] = { 0 };   //棋盘状态,1是黑子,2是白子,0是空的
      int p = 1, aip = 0, air, aic, lastr = 0, lastc = 0;	//p是现在该谁下,1是黑方,2是白方
      int p1, p2, p3, p4, temp1[8][8], temp2[8][8], temp3[8][8], temp4[8][8];//4层博弈对应的AI分数和棋局
      const int dr[8] = { 0, 0, 1, 1, 1, -1, -1, -1 }, dc[8] = { 1, -1, 0, 1, -1, 0, 1, -1 };//8个方向向量
      int book[65]; //棋谱
      const int no = 1000;//AI的分数不可能达到的上界值
      const int prio[8][8] =
      {                       //prio是每个位置的优先级,数值越高越好
      	{ 80, -20, 8, 6, 6, 8, -20, 80 },
      	{ -20, -20, 0, -1, -1, 0, -20, -20 },
      	{ 8, 0, 3, 5, 5, 3, 0, 8 },
      	{ 6, -1, 5, 1, 1, 5, -1, 6 },
      	{ 6, -1, 5, 1, 1, 5, -1, 6 },
      	{ 8, 0, 3, 5, 5, 3, 0, 8 },
      	{ -20, -20, 0, -1, -1, 0, -20, -20 },
      	{ 80, -20, 8, 6, 6, 8, -20, 80 }
      };
      bool playOK(int r, int c, int dr, int dc) //判断某个格子的某个方向能否下子
      {
     	if (list[r][c] != 0)return false;
     	int tr = r, tc = c;                  //tr和tc分别表示该点通过行和列往特定方向移动后的坐标
     	while (tr + dr >= 0 && tr + dr < 8 && tc + dc >= 0 && tc + dc < 8 && list[tr + dr][tc + dc] == 3 - p)
      	{		//循环遍历,未到达边界或者右边的棋子是对方的则循环继续,否则循环退出
      		tr += dr, tc += dc;    //移动坐标
      	}
     	//若使循环退出的那一格里,是对方的棋子,则(r,c)可落子,否则不可落子
     	if (tr == r && tc == c)return false;		//难点,这一句不可少
     	if (tr + dr >= 0 && tr + dr < 8 && tc + dc >= 0 && tc + dc < 8 && list[tr + dr][tc + dc] == p)return true;
     	return false;
      }
      bool OK(int r, int c) //判断某个格子能否下子
      {
     	if (list[r][c])return false;
     	for (int i = 0; i < 8; i++)  //只要一个方向满足可以下的条件,就可以下
     	if (playOK(r, c, dr[i], dc[i]))return true;   //调用
     	return false;
      }
      int num(int k) //统计棋子数目,1是黑子,2是白子
      {
     	int s = 0;
     	for (int i = 0; i < 8; i++)for (int j = 0; j < 8; j++)if (list[i][j] == k)s++;
     	return s;
      }
      void display() //显示棋盘和棋子
      {
     	system("cls");
     	for (int i = 0; i < 8; i++)
      	{
     		if (!i)
      		{
      			cout << " ";
     			for (int j = 0; j < 8; j++)cout << char('A' + j) << " ";
      			cout << endl;
      		}
      		cout << i + 1 << " ";
     		for (int j = 0; j < 8; j++)
      		{
     			if (list[i][j] == 2)cout << "○"; else if (list[i][j] == 1)cout << "●";
     			else if (OK(i, j))cout << "?"; else	cout << " .";    //调用
      			cout << " ";
      		}
      		cout << endl << endl;
      	}
      	cout << "黑方:" << num(1) << " 白方:" << num(2) << " 轮到";  //调用
     	if (p == 1)cout << "黑方下\n"; else cout << "白方下\n";
      	cout << "候选项:";
     	for (int i = 0; i < 8; i++)for (int j = 0; j < 8; j++)if (OK(i, j))    //调用
      		cout << " " << char('1' + i) << char('A' + j);
      	cout << "\n最后一个落子位置是" << lastr + 1 << char(lastc + 'A');
      }
      void init() //初始化
      {
      	list[3][3] = list[4][4] = 2;
      	list[3][4] = list[4][3] = 1;
     	while (aip != 1 && aip != 2 && aip != 3)
      	{
      		cout << "选择\n1,人机对战,AI先\n2,人机对战,玩家先\n3,双人对战\n";
      		cin >> aip;
      	}
     	display();  //调用
      }
      bool end_() //判断游戏是否结束
      {
     	for (int i = 0; i < 8; i++)for (int j = 0; j < 8; j++)if (OK(i, j))return false;   //调用
      	p = 3 - p;			//改变p的2个地方之一
     	for (int i = 0; i < 8; i++)for (int j = 0; j < 8; j++)if (OK(i, j))return false;  //调用
     	display();
      	cout << "\n游戏结束\n";
     	if (num(1) < num(2))cout << "白方胜利";    //调用
     	else if (num(1)>num(2))cout << "黑方胜利";    //调用
     	else cout << "平局";
     	return true;
      }
      void turn(int tr, int tc, int dr, int dc) //吃子函数play()的一个方向
      {
     	if (!playOK(tr, tc, dr, dc))return;  //难点,这一句不可少 //调用
     	while (tr + dr >= 0 && tr + dr < 8 && tc + dc >= 0 && tc + dc < 8 && list[tr + dr][tc + dc] == 3 - p)
      	{
      		list[tr + dr][tc + dc] = p; //在该处换掉棋子的颜色
      		tr += dr, tc += dc;
      	}
      }
      void play(int r, int c)
      {
      	lastr = r, lastc = c;
     	for (int i = 0; i < 8; i++)turn(r, c, dr[i], dc[i]);     //调用
      	list[r][c] = p;
      	book[num(1) + num(2)] = r * 8 + c;     //调用
      	p = 3 - p;		//改变p的2个地方之一
      }
      int getPoint()
      {
     	int point = 0;
     	for (int i1 = 0; i1<8; i1++)for (int j1 = 0; j1<8; j1++)
      	{
     		if (list[i1][j1] == aip)point += prio[i1][j1];   //若是ai的子,则加上该位置的积分
     		if (list[i1][j1] == 3 - aip) point -= prio[i1][j1];   //若是玩家的子,则减去该位置的积分
      	}
     	return point;
      }
      void AI3()//函数里面会改变p,但是调用函数不会改变p
      {
      	p4 = no;
     	for (int iiii = 0; iiii < 8; iiii++)for (int jjjj = 0; jjjj < 8; jjjj++)  //第四层
      	{
     		if (!OK(iiii, jjjj))continue;  //调用
     		for (int i = 0; i<8; i++)for (int j = 0; j<8; j++)temp4[i][j] = list[i][j];
     		play(iiii, jjjj);//调用
      		p = 3 - p;
     		if (p4 > getPoint())p4 = getPoint();//调用
     		for (int i = 0; i<8; i++)for (int j = 0; j<8; j++)list[i][j] = temp4[i][j];
      	}
     	if (p4 == no)p4 = getPoint();  //调用
     	if (p3 < p4)p3 = p4;
      }
      void AI2()//函数里面会改变p,但是调用函数不会改变p
      {
      	p3 = -no;
     	for (int iii = 0; iii < 8; iii++)for (int jjj = 0; jjj < 8; jjj++)  //第三层
      	{
     		if (!OK(iii, jjj))continue; //调用
     		for (int i = 0; i<8; i++)for (int j = 0; j<8; j++)temp3[i][j] = list[i][j];
     		play(iii, jjj);//调用
     		AI3();
      		p = 3 - p;
     		for (int i = 0; i<8; i++)for (int j = 0; j<8; j++)list[i][j] = temp3[i][j];
      	}
     	if (p3 == -no)
      	{
      		p = 3 - p;
     		AI3();
      		p = 3 - p;
      	}
     	if (p2 > p3)p2 = p3;
      }
      void AI() //函数里面会改变p,但是调用函数不会改变p
      {
      	p1 = -no;
     	for (int i = 0; i<8; i++)for (int j = 0; j<8; j++)  //第一层
      	{
     		if (!OK(i, j))continue;   //调用
     		for (int i = 0; i<8; i++)for (int j = 0; j<8; j++)temp1[i][j] = list[i][j];
     		play(i, j);//调用
      		p2 = no;
     		for (int ii = 0; ii < 8; ii++)for (int jj = 0; jj < 8; jj++)  //第二层
      		{
     			if (!OK(ii, jj))continue;   //调用
     			for (int i = 0; i<8; i++)for (int j = 0; j<8; j++)temp2[i][j] = list[i][j];
     			play(ii, jj);//调用
     			AI3();  //调用
      			p = 3 - p;
     			for (int i = 0; i<8; i++)for (int j = 0; j<8; j++)list[i][j] = temp2[i][j];
      		}
     		if (p2 == no)
      		{
      			p = 3 - p;
     			AI2();  //调用
      			p = 3 - p;
      		}
     		if (p1 < p2)p1 = p2, air = i, aic = j;   //难点,如果调用AI函数却1次都没有执行这条语句,那么AI就会下错位置
      		p = 3 - p;
     		for (int i = 0; i<8; i++)for (int j = 0; j<8; j++)list[i][j] = temp1[i][j];
      	}
      }
      void go() //落下一个子
      {
     	display();			//调用
     	if (p == aip)
      	{
     		AI();//调用
     		play(air, aic);//调用
     		Sleep(1000);
     		return;
      	}
      	cout << "\n输入落子位置:行(1-8)和列(A-H) 输入00查看棋谱" << endl;
     	char x, y;
      	cin >> x >> y;
     	if (x == '0')
      	{
     		for (int i = 5; i <= num(1) + num(2); i++)cout << " " << book[i] / 8 + 1 << char(book[i] % 8 + 'A');
      		cout << "\n按任意键退出";
     		system("pause>nul");
     		return;
      	}
     	int r = x - '1', c = y - 'a';
     	if (y >= 'A' && y < 'Z')c = y - 'A';
     	if (!OK(r, c))  //调用
      	{
      		cout << "ERROR!";
     		return;
      	}
     	play(r, c);		//调用
      }
      int main()
      {
     	system("color f0");//白底黑字
     	init();
     	while (!end_())go();
     	system("pause>nul");
     	return 0;
      }
  
 

AI的算法是分析四层的博弈树,即考虑 AI-玩家-AI-玩家 轮流下完4步之后可能出现的所有情况。

对每个局面赋予一个值point,用来表示该局面对AI的有利程度,玩家总是尽量使得point小,而AI总是尽量使得point大。至于如何计算point,有一个专门完成该工作的函数getPoint()
计算的方法比较简陋,直接对每个格子赋予一个权值
prio,然后用AI的所有格子权值之和减掉玩家的所有格子权值之和即可。

文章来源: blog.csdn.net,作者:csuzhucong,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:blog.csdn.net/nameofcsdn/article/details/64442189

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