黑白棋人機對戰完整代碼

本文所有內容（包括每一行代碼）都是筆者原創。

在我的?控制臺上的黑白棋?這篇博客中，給出了起初我寫的雙人對戰的代碼，在本文中，我加入了人機對戰的功能，并完善了代碼。

完整代碼：

#include "stdafx.h"

#include

#include

#include

using namespace std;

int list[8][8] = { 0 }; //棋盤狀態,1是黑子，2是白子，0是空的

int p = 1, aip = 0, air, aic, lastr = 0, lastc = 0; //p是現在該誰下，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層博弈對應的AI分數和棋局

const int dr[8] = { 0, 0, 1, 1, 1, -1, -1, -1 }, dc[8] = { 1, -1, 0, 1, -1, 0, 1, -1 };//8個方向向量

int book[65]; //棋譜

const int no = 1000;//AI的分數不可能達到的上界值

const int prio[8][8] =

{ //prio是每個位置的優先級，數值越高越好

{ 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) //判斷某個格子的某個方向能否下子

{

if (list[r][c] != 0)return false;

int tr = r, tc = c; //tr和tc分別表示該點通過行和列往特定方向移動后的坐標

while (tr + dr >= 0 && tr + dr < 8 && tc + dc >= 0 && tc + dc < 8 && list[tr + dr][tc + dc] == 3 - p)

{ //循環遍歷，未到達邊界或者右邊的棋子是對方的則循環繼續，否則循環退出

tr += dr, tc += dc; //移動坐標

}

//若使循環退出的那一格里，是對方的棋子，則(r,c)可落子，否則不可落子

if (tr == r && tc == c)return false; //難點，這一句不可少

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) //判斷某個格子能否下子

{

if (list[r][c])return false;

for (int i = 0; i < 8; i++) //只要一個方向滿足可以下的條件，就可以下

if (playOK(r, c, dr[i], dc[i]))return true; //調用

return false;

}

int num(int k) //統計棋子數目，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() //顯示棋盤和棋子

{

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 << " ."; //調用

cout << " ";

}

cout << endl << endl;

}

cout << "黑方：" << num(1) << " 白方：" << num(2) << " 輪到"; //調用

if (p == 1)cout << "黑方下\n"; else cout << "白方下\n";

cout << "候選項:";

for (int i = 0; i < 8; i++)for (int j = 0; j < 8; j++)if (OK(i, j)) //調用

cout << " " << char('1' + i) << char('A' + j);

cout << "\n最后一個落子位置是" << 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 << "選擇\n1，人機對戰，AI先\n2，人機對戰，玩家先\n3，雙人對戰\n";

cin >> aip;

}

display(); //調用

}

bool end_() //判斷游戲是否結束

{

for (int i = 0; i < 8; i++)for (int j = 0; j < 8; j++)if (OK(i, j))return false; //調用

p = 3 - p; //改變p的2個地方之一

for (int i = 0; i < 8; i++)for (int j = 0; j < 8; j++)if (OK(i, j))return false; //調用

display();

cout << "\n游戲結束\n";

if (num(1) < num(2))cout << "白方勝利"; //調用

else if (num(1)>num(2))cout << "黑方勝利"; //調用

else cout << "平局";

return true;

}

void turn(int tr, int tc, int dr, int dc) //吃子函數play()的一個方向

{

if (!playOK(tr, tc, dr, dc))return; //難點，這一句不可少 //調用

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; //在該處換掉棋子的顏色

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]); //調用

list[r][c] = p;

book[num(1) + num(2)] = r * 8 + c; //調用

p = 3 - p; //改變p的2個地方之一

}

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，則加上該位置的積分

if (list[i1][j1] == 3 - aip) point -= prio[i1][j1]; //若是玩家的子，則減去該位置的積分

}

return point;

}

void AI3()//函數里面會改變p，但是調用函數不會改變p

{

p4 = no;

for (int iiii = 0; iiii < 8; iiii++)for (int jjjj = 0; jjjj < 8; jjjj++) //第四層

{

if (!OK(iiii, jjjj))continue; //調用

for (int i = 0; i<8; i++)for (int j = 0; j<8; j++)temp4[i][j] = list[i][j];

play(iiii, jjjj);//調用

p = 3 - p;

if (p4 > getPoint())p4 = getPoint();//調用

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(); //調用

if (p3 < p4)p3 = p4;

}

void AI2()//函數里面會改變p，但是調用函數不會改變p

{

p3 = -no;

for (int iii = 0; iii < 8; iii++)for (int jjj = 0; jjj < 8; jjj++) //第三層

{

if (!OK(iii, jjj))continue; //調用

for (int i = 0; i<8; i++)for (int j = 0; j<8; j++)temp3[i][j] = list[i][j];

play(iii, jjj);//調用

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() //函數里面會改變p，但是調用函數不會改變p

{

p1 = -no;

for (int i = 0; i<8; i++)for (int j = 0; j<8; j++) //第一層

{

if (!OK(i, j))continue; //調用

for (int i = 0; i<8; i++)for (int j = 0; j<8; j++)temp1[i][j] = list[i][j];

play(i, j);//調用

p2 = no;

for (int ii = 0; ii < 8; ii++)for (int jj = 0; jj < 8; jj++) //第二層

{

if (!OK(ii, jj))continue; //調用

for (int i = 0; i<8; i++)for (int j = 0; j<8; j++)temp2[i][j] = list[i][j];

play(ii, jj);//調用

AI3(); //調用

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(); //調用

p = 3 - p;

}

if (p1 < p2)p1 = p2, air = i, aic = j; //難點，如果調用AI函數卻1次都沒有執行這條語句，那么AI就會下錯位置

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() //落下一個子

{

display(); //調用

if (p == aip)

{

AI();//調用

play(air, aic);//調用

Sleep(1000);

return;

}

cout << "\n輸入落子位置：行（1-8）和列（A-H） 輸入00查看棋譜" << 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按任意鍵退出";

system("pause>nul");

return;

}

int r = x - '1', c = y - 'a';

if (y >= 'A' && y < 'Z')c = y - 'A';

if (!OK(r, c)) //調用

{

cout << "ERROR!";

return;

}

play(r, c); //調用

}

int main()

{

system("color f0");//白底黑字

init();

while (!end_())go();

system("pause>nul");

return 0;

}

AI的算法是分析四層的博弈樹，即考慮 AI-玩家-AI-玩家 輪流下完4步之后可能出現的所有情況。

對每個局面賦予一個值point，用來表示該局面對AI的有利程度，玩家總是盡量使得point小，而AI總是盡量使得point大。至于如何計算point，有一個專門完成該工作的函數getPoint()

計算的方法比較簡陋，直接對每個格子賦予一個權值prio，然后用AI的所有格子權值之和減掉玩家的所有格子權值之和即可。

AI

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