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基于C++实现五子棋AI算法思想

C/C++/C# 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

基于C++实现五子棋AI算法思想

         今天我想要分享一下我做五子棋AI的思路。因为在做这个之前,我没有接触过任何像这种类似的东西。通过这一次,我也算是有所了解,我的思路也是来自很多网络上的博客,看了很多,最终总结出了自己的这样一个。

         那我的五子棋是15*15的大小(一般也就是这样的一个大小)。我的AI算法要求每一次落子之后都要去计算每一个空暇的位置的“分值”,简单的说,我们需要一个存放棋子的数组,表示是否存放了棋子,还要一个计算每一个空格的数组来记录“分数”,这个分数是后期AI用来运算的基础,也是你AI难度控制的点。

         我现有的思路就是分两部分。首先是如果是玩家先落子,那么要求电脑AI随即在你落子的地方的任意一个方向,随机落子,这是第一步。接下来以后就正式进入到算法中去。

首先初始化你的分数数组,让他们全部为零。然后在每一次落子之后进行全盘的遍历,如果发现该处为空白,于是检查其四周八个方向(当然如果是边缘位置就相对修改,判断是否出了边界)。若在空白处,且发现在某一对角线方向发现有一个其他颜色的棋子,那么相对的给这个空白区域的分数数组加上一定的分值,然后继续往这个方向检测是否还有连续的同一颜色的棋子,若没有则检查其他方向或者检测下一个空白位置。若是还在同一方向上面找到了相同颜色的棋子,那么第二个棋子的出现,你可以给改空白处加上双倍的分值,表明这个空白位置更加重要。一次类推,继续检测。(PS:因为最终AI棋子落在什么地方,依靠的是最后遍历整个分数数组,然后根据分数的高低来进行判断落子落在哪里的,在下面讲)。

         经过上一遍的遍历,每一次落子都会使得分数数组得到一些变化,每一次都会导致AI判断的变化。在这个基础上,每一次落子还要进行一次对自己本身棋子颜色的一个遍历,判断自己的情况,同时加分加在分数数组之中,这样一来,电脑就会根据自己的棋子的情况以及玩家的落子情况进行判断,哪一个地方更加适合落子。

         因为我是第一次做AI,网络上搜到的一些思想一般也是这种类似的遍历思想。理解了以后写代码就比较方便。最后可能会有一些点的分数是相同的,所以还有设置一下随机落子。把分数相同的地点随机落子。

         个人感觉AI的强弱是根据你每一次给他增加分数的多少来确定的。这个我的AI有时候也会抽风,不过一般情况比较正常,可能运气也占了一部分,当初设计加分的时候其实没想那么多,现在却发现好像还不错。

         大家要多去实践练习,多改改分数可能就会出来不错的AI了,o(^▽^)o。

下面贴上我的代码! 

void GameScene::Robot(int *x, int *y, int *Sum) 
{ 
  ExWhile1 = true; 
  if (*Sum == 1) 
  { 
    while (ExWhile1) 
    { 
      ChessOne(*x, *y); 
      if (ch[*x][*y] == 2){ ExWhile1 = false; } 
    } 
    ch[*x][*y] = tp;   //记录这个点 
    printpart(*x, *y, tp);     //打印出电脑AI第一次落子 
    isTouch = true; 
    tp++; 
    tp = tp % 2; 
  } 
  else      //从第2步开始,使用评分系统 
  { 
    Findscore(*x, *y); 
  } 
} 
 
 
void GameScene::Findscore(int &x, int &y)   //查找评分最高的坐标 
{ 
  srand((unsigned)time(NULL)); 
  int i, j, x1, x2, y1, y2, lx; 
  int Max = 0; 
  ChessScore();      //调用评分函数 
  for (i = 0; i<15; i++) 
  { 
    for (j = 0; j<15; j++) 
    { 
      if (Score[i][j]>Max) 
      { 
 Max = Score[i][j];  //获取所有点中,评分最高的 
 x1 = i; 
 y1 = j; 
      } 
    } 
  } 
  x2 = x1; y2 = y1; 
  for (i = 0; i<15; i++)    //可能的话,有评分相同的多个点 
  { 
    for (j = 0; j<15; j++) 
    { 
      if (Score[i][j] == Max&&i != x2&&j != y2)   //在这么多个相同分数的点中,随机找一个 
      { 
 lx = rand() % 10; 
 if (lx<5) 
 { 
   x2 = i, y2 = j; 
   break; 
 } 
      } 
    } 
  } 
  if (x2 != x1 || y2 != y1)   //棋盘上有2个最高分 
  { 
    lx = rand() % 10;    //随机一个 
    if (lx>6) 
    { 
      x = x1, y = y1; 
    } 
    else 
    { 
      x = x2, y = y2; 
    } 
  } 
  else    //棋盘上只有一个最高分 
  { 
    x = x1, y = y1; 
  } 
  Max = 0;    //清空最大值 
  ch[x][y] = tp;//记录这个点 
  printpart(x, y, tp);    //打印出电脑AI落子 
  if (winerValue==2) 
  { 
    isTouch = true; 
  } 
   
  tp++; 
  tp = tp % 2; 
} 
 
 
inline void GameScene::ChessOne(int &x, int &y)   //玩家走第1步时的落子 
{ 
  int i, j; 
  srand((unsigned)time(NULL));    //随机数随着时间的改变而改变 
  for (i = 0; i<15; i++) 
  { 
    for (j = 0; j<15; j++) 
    { 
      if (ch[i][j] == 0)  //如果找到了玩家的棋子,在它的8个方的任意一点落子 
      { 
 int lx = rand() % 7; 
 if (lx == 0) 
 { 
   x = i + 1; y = j + 1; 
   if (ch[x][y] == 2){ break; } 
 } 
 else if (lx == 1) 
 { 
   x = i + 1; y = j - 1; 
   if (ch[x][y] == 2){ break; } 
 } 
 else if (lx == 2) 
 { 
   x = i - 1; y = j - 1; 
   if (ch[x][y] == 2){ break; } 
 } 
 else if (lx == 3) 
 { 
   x = i - 1; y = j + 1; 
   if (ch[x][y] == 2){ break; } 
 } 
 else if (lx == 4) 
 { 
   x = i - 1; y = j;    //上 
   if (ch[x][y] == 2){ break; } 
 } 
 else if (lx == 5) 
 { 
   x = i; y = j - 1;   //左 
   if (ch[x][y] == 2){ break; } 
 } 
 else if (lx == 6) 
 { 
   x = i; y = j + 1;   //右 
   if (ch[x][y] == 2){ break; } 
 } 
 else 
 { 
   x = i + 1; y = j;    //下 
   if (ch[x][y] == 2){ break; } 
 } 
      } 
    } 
  } 
} 
 
void GameScene::ChessScore() 
{ 
  int x, y, i, j, k;      //循环变量 
  int number1 = 0, number2 = 0;   //number用来统计玩家或电脑棋子连成个数 
  int empty = 0;    //empty用来统计空点个数 
  memset(Score, 0, sizeof(Score));      //把评分数组先清零 
  for (x = 0; x<15; x++) 
  { 
    for (y = 0; y<15; y++) 
    { 
      if (ch[x][y] == 2)    //如果这个点为空  
      { 
 for (i = -1; i <= 1; i++) 
 { 
   for (j = -1; j <= 1; j++)   //判断8个方向  
   { 
     if (i != 0 || j != 0)   //若是都为0的话,那不就是原坐标嘛 
     { 
//对玩家落点评分 
for (k = 1; i <= 4; k++)   //循环4次 
{   //这点没越界  且这点存在黑子(玩家) 
  if (x + k*i >= 0 && x + k*i <= 14 &&  
    y + k*j >= 0 && y + k*j <= 14 &&  
    ch[x + k*i][y + k*j] == 0) 
  {  
    number1++; 
  } 
  else if (ch[x + k*i][y + k*j] == 2)     //这点是个空点,+1后退出 
  {  
    empty++;  
    break;  
  }    
  else      //否则是墙或者对方的棋子了  
  {  
    break;  
  }     
} 
for (k = -1; k >= -4; k--)     //向它的相反方向判断  
{   //这点没越界  且这点存在黑子(玩家) 
  if (x + k*i >= 0 && x + k*i <= 14 && 
    y + k*j >= 0 && y + k*j <= 14 &&  
    ch[x + k*i][y + k*j] == 0) 
  {  
    number1++; 
  } 
  else if (ch[x + k*i][y + k*j] == 2)     //这点是个空点,+1后退出 
  {  
    empty++;  
    break;  
  }   
  else 
  {  
    break; 
  } 
} 
if (number2 == 1)   //2个棋子  
{  
  Score[x][y] += 1;  
}   
else if (number1 == 2)   //3个棋子  
{ 
  if (empty == 1)     
  { 
    Score[x][y] += 5;   //有一个空点+5分 死3  
  }      
  else if (empty == 2)  
  {  
    Score[x][y] += 10;  //有两个空点+10分 活3 
  }  
} 
else if (number1 == 3)   //4个棋子  
{ 
  if (empty == 1)    
  {  
    Score[x][y] += 20;  //有一个空点+20分 死4  
  }   
  else if (empty == 2) 
  {  
    Score[x][y] += 100;  //有2个空点+100分 活4 
  }   
} 
else if (number1 >= 4)   
{  
  Score[x][y] += 1000;  //对方有5个棋子,分数要高点,先堵 
}   
 
empty = 0;   //统计空点个数的变量清零  
 
//对电脑落点评分 
for (k = 1; i <= 4; k++)   //循环4次 
{//这点没越界  且这点存在白子(电脑) 
  if (x + k*i >= 0 && x + k*i <= 14 &&  
    y + k*j >= 0 && y + k*j <= 14 &&  
    ch[x + k*i][y + k*j] == 1) 
  {  
    number2++; 
  } 
  else if (ch[x + k*i][y + k*j] == 2) 
  {  
    empty++; break;   //空点 
  }  
  else  
  { 
    break; 
  } 
} 
for (k = -1; k >= -4; k--)   //向它的相反方向判断  
{ 
  if (x + k*i >= 0 && x + k*i <= 14 && 
    y + k*j >= 0 && y + k*j <= 14 &&  
    ch[x + k*i][y + k*j] == 1) 
  {  
    number2++; 
  } 
  else if (ch[x + k*i][y + k*j] == 2) 
  {  
    empty++; break; 
  } 
  else 
  {  
    break;   //注释与上面玩家版相同 
  }
} 
if (number2 == 0)    
{  
  Score[x][y] += 1;    //1个棋子 
}  
else if (number2 == 1)   
{ 
  Score[x][y] += 2;    //2个棋子  
}    
else if (number2 == 2)   //3个棋子 
{ 
  if (empty == 1)    
  {  
    Score[x][y] += 8;  //死3 
  }   
  else if (empty == 2)  
  {  
    Score[x][y] += 30;  //活3  
  }  
} 
else if (number2 == 3)   //4个棋子 
{ 
  if (empty == 1)    
  {  
    Score[x][y] += 50;   //死4 
  }   
  else if (empty == 2)  
  {  
    Score[x][y] += 200;   //活4 
  }   
} 
else if (number2 >= 4)  
{  
  Score[x][y] += 10000;   //自己落在这点能形成5个,也就能胜利了,分数最高 
}  
 
number1 = 0;     //清零,以便下次重新统计 
number2 = 0;     
empty = 0; 
     } 
   } 
 } 
      } 
    } 
  } 
} 

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持考高分网。

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