五子棋是一種受大眾廣泛喜愛的遊戲,其規則簡單,變化多端,非常富有趣味性和消遣性。這裡設計和實現了乙個人機對下的五子棋程式,採用了博弈樹的方法,應用了剪枝和最大最小樹原理進行搜尋發現最好的下子位置。介紹五子棋程式的資料結構、評分規則、勝負判斷方法和搜尋演算法過程。
一、相關的資料結構
關於盤面情況的表示,以鍊錶形式表示當前盤面的情況,目的是可以允許使用者進行悔棋、回退等操作。
clist steplist;
其中step結構的表示為:
struct step
; 以陣列形式儲存當前盤面的情況,
目的是為了在顯示當前盤面情況時使用:
char fivearea[five_max_line][five_max_line];
其中five_max_line表示盤面最大的行數。
同時由於需要在遞迴搜尋的過程中考慮時間和空間有效性,只找出就當前情況來說相對比較好的幾個盤面,而不是對所有的可下子的位置都進行搜尋,這裡用變數countlist來表示當前搜尋中可以選擇的所有新的盤面情況物件的集合:
clist countlist;
其中類cboardsituiton為:
class cboardsituation
二、評分規則
對於下子的重要性評分,需要從六個位置來考慮當前棋局的情況,分別為:-,¦,/,\,//,\\
實際上需要考慮在這六個位置上某一方所形成的子的布局的情況,對於在還沒有子的地方落子以後的當前局面的評分,主要是為了說明在這個地方下子的重要性程度,設定了乙個簡單的規則來表示當前棋面對機器方的分數。
基本的規則如下:
判斷是否能成5, 如果是機器方的話給予100000分,如果是人方的話給予-100000 分;
判斷是否能成活4或者是雙死4或者是死4活3,如果是機器方的話給予10000分,如果是人方的話給予-10000分;
判斷是否已成雙活3,如果是機器方的話給予5000分,如果是人方的話給予-5000 分;
判斷是否成死3活3,如果是機器方的話給予1000分,如果是人方的話給予-1000 分;
判斷是否能成死4,如果是機器方的話給予500分,如果是人方的話給予-500分;
判斷是否能成單活3,如果是機器方的話給予200分,如果是人方的話給予-200分;
判斷是否已成雙活2,如果是機器方的話給予100分,如果是人方的話給予-100分;
判斷是否能成死3,如果是機器方的話給予50分,如果是人方的話給予-50分;
判斷是否能成雙活2,如果是機器方的話給予10分,如果是人方的話給予-10分;
判斷是否能成活2,如果是機器方的話給予5分,如果是人方的話給予-5分;
判斷是否能成死2,如果是機器方的話給予3分,如果是人方的話給予-3分。
實際上對當前的局面按照上面的規則的順序進行比較,如果滿足某一條規則的話,就給該局面打分並儲存,然後退出規則的匹配。注意這裡的規則是根據一般的下棋規律的乙個總結,在實際執行的時候,使用者可以新增規則和對評分機制加以修正。
三、勝負判斷
實際上,是根據當前最後乙個落子的情況來判斷勝負的。實際上需要從四個位置判斷,以該子為出發點的水平,豎直和兩條分別為 45度角和135度角的線,目的是看在這四個方向是否最後落子的一方構成連續五個的棋子,如果是的話,就表示該盤棋局已經分出勝負。具體見下面的圖示:
四、搜尋演算法實現描述
注意下面的核心的演算法中的變數currentboardsituation,表示當前機器最新的盤面情況, countlist表示第一層子節點可以選擇的較好的盤面的集合。核心的演算法如下:
void maindealfunction()
for(i=0;ivalue)
//找出那乙個得到最高分的盤面 }
其中對於search函式的表示如下:實際上核心的演算法是乙個剪枝過程,其中在這個搜尋過程中相關的四個引數為:(1)當前棋局情況;(2)當前的下子方,可以是機器(max)或者是人(min);(3)父節點的值oldvalue;(4)當前的搜尋深度depth。
double search(cboardsituation&
board,int mode,double oldvalue,int depth)
return value;
} else }
注意這裡的goal(board)函式是用來判斷當前盤面是否可以分出勝負,而evlation(board)是對當前的盤面從機器的角度進行打分。
下面是select函式的介紹,這個函式的主要目的是根據 playermode情況,即是機器還是使用者來返回節點的應有的值。
double select(double a,double b,int mode)
五子棋核心演算法
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五子棋的核心演算法
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