C++_五子棋人機對戰(zhàn)游戲設計

1、 Visual C+ 期末考評 學院: 計算機工程學院 班 級: 11計算機科學2班 學生姓名: 吳暉 學 號: 2011404010221 設計地點（單位） A5-101 設計題目: 五子棋 完成日期： 2014年 6月 3日 指導教師評語: _成績(五級記分制):_ 教師簽名:_ 目 錄1 引言-3 1.1游戲介紹-3 1.2目的-3 1.3主要問題 -32 需求分析-43 功能模塊設計-4 3.1變量和函數-4 3.2框架的搭建-54 算法分析與設計-6 4.1.游戲界面的設計-6 4.2核心算法-75總結-19五子棋人機對戰(zhàn)游戲摘要：本文用visual c+來設計與實現簡單的五子棋人機

2、對戰(zhàn)游戲的基本功能，玩家可以在游戲區(qū)域中適當的位置來放棋子，通過程序設計讓電腦選擇最佳的落棋點，來實現人機對戰(zhàn)。文中對該游戲的算法進行了詳細的介紹，其中核心內容包括界面的設計、最佳落棋位置的判斷以及游戲勝利判斷功能的實現。程序實現起來較簡單，同時也比較實用。關鍵詞： 五子棋 ，vc，人機對戰(zhàn)游戲 1.引言1.1 游戲介紹五子棋是一種很受人們喜愛的智力游戲，它的規(guī)則簡單，但玩法變化多端，富有趣味性，特別鍛煉人的智力，適合人們消遣。1.2 目的網絡小游戲制作的目的是滿足了人們休閑的需要，在緊張工作之余休閑類的小游戲能夠給人帶來最大程度的放松，也可以增進人們之間的交流，溝通，通過游戲還可以認識更多的

3、朋友，也可以到達跨省、跨市，甚至跨國間人們互相娛樂的目的。 1.3 主要問題 開始制作游戲時，主要要解決的問題有以下幾個方面：1. 如何設置整個游戲的界面；2 判斷是否可以放下棋子；3. 如何讓電腦選擇最佳位置；4. 判斷是黑棋勝還是白棋勝。2 需求分析關于五子棋游戲的功能描述如下：運行游戲并進行初始化工作，將整個游戲區(qū)域中縱線和橫線相交的點坐標化，并且這些點是將來下棋的位置。玩家可以在任意沒有放棋子的點放下棋子，直到一方有五個棋子連成一條線為勝方。 游戲的整體運行效果如圖1.1。圖1.13. 功能模塊的設計3.1 變量和函數 在view類中添加變量函數如下：保存vscomputer時白棋位置

4、 CPoint vspoint;CPoint bpointcan4, /這個位置空，它旁邊有四個黑棋wpointcan4, /這個位置空，它旁邊有四個白棋bpointcan3, /這個位置空，它的旁邊有三個黑棋wpointcan3, /這個位置空，它的旁邊有三個白棋bpointcan2, /這個位置空，它的旁邊有兩個黑棋wpointcan2, /這個位置空，它的旁邊有兩個白棋bpointcan1; /不是以上情況，這個位置空 在得到最大值和方向上尋找落棋點,其中i、j表示搜索起點，n表示方向void searchcandown1(int i,int j,int n);void searchca

5、ndown2(int i,int j,int n);void searchcandown3(int i,int j,int n);void searchcandown4(int i,int j,int n);計算最大值及方向CPoint maxnum(int a,int b,int c,int d);最好落棋點void bestputdown(int i,int j);計算機下棋void computerdown();在位置point放下棋子void putdown(CPoint point);人對機菜單afx_msg void OnCpmputer();3.2.框架的搭建 新建工程，選擇單文

6、檔，在Step 4 of 6中先中Windows Sockets復選框4 算法分析與設計4.1游戲界面的設計由于游戲的棋盤大小是一定的，不能改變大小的，是應該符合要求的。用如下函數設置窗口大?。築OOL CMainFrame:PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs) if( !CFrameWnd:PreCreateWindow(cs) ) return FALSE; / TODO: Modify the Window class or styles here by modifying / the CREATESTRUCT cs cs.dwExStyle=cs.

7、dwExStyle|WS_EX_TOPMOST; / cs.style=WS_SYSMENU|WS_OVERLAPPED|WS_MINIMIZEBOX;/; /設置窗口大?。?00*340 cs.cx=450; cs.cy=500; return TRUE;畫棋盤： 在OnDraw(CDC* pDC)函數中畫棋盤，由于在游戲過程中有可能重畫棋盤，而那時棋盤上面有棋子，所以，我們在這個函數里面必須有畫棋子的語句。在此用數組的做為1表示白棋，-1表示黑棋。 void CMy3_1View:OnDraw(CDC* pDC) CMy3_1Doc* pDoc = GetDocument(); ASSER

8、T_VALID(pDoc); /畫背景 CBrush mybrush1; mybrush1.CreateSolidBrush(RGB(192,192,192); CRect myrect1(0,0,1200,800); pDC->FillRect(myrect1,&mybrush1); /畫棋盤框線 CPen mypen; CPen*myoldPen; mypen.CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(0,0,0); myoldPen=pDC->SelectObject(&mypen); for(int i=0;i<19;i+) pDC->M

9、oveTo(40,40+i*20); pDC->LineTo(400,40+i*20); pDC->MoveTo(40+i*20,40); pDC->LineTo(40+i*20,400); /重畫時顯示存在的棋子 CDC Dc; if(Dc.CreateCompatibleDC(pDC)=FALSE) AfxMessageBox("Can't create DC"); for(int n=0;n<19;n+) for(int m=0;m<19;m+) if(wzqnm=1) /顯示白棋 Dc.SelectObject(m_bmwhit

10、e); pDC->BitBlt(n*20+32,m*20+32,160,160,&Dc,0,0,SRCCOPY); else if(wzqnm=-1) /顯示黑棋 Dc.SelectObject(m_bmblack); pDC->BitBlt(n*20+32,m*20+32,160,160,&Dc,0,0,SRCCOPY); 棋盤的效果如圖4.2核心算法 在完成界面設計后，就開始展開游戲核心的設計，該部分主要包括計算機搜索最佳落棋位置，游戲勝利判斷的實現。5.1 搜索最佳落棋位置 計算機是怎樣下棋？這就是定位的問題了。即搜索棋盤，找出一個最佳點，放下黑棋。我們實現的

11、方法是：全盤搜索，并把搜索到的位置，保存在變量。由于有多種情況，我們定義變量如下：CPoint bpointcan4, /這個位置空，它旁邊有四個黑棋 wpointcan4, /這個位置空，它旁邊有四個白棋 bpointcan3, /這個位置空，它的旁邊有三個黑棋 wpointcan3, /這個位置空，它的旁邊有三個白棋 bpointcan2, /這個位置空，它的旁邊有兩個黑棋 wpointcan2, /這個位置空，它的旁邊有兩個白棋 bpointcan1; /不是以上情況，這個位置空 并在搜索之前都賦值為（-1，-1），然后，進行搜索，并把相應的值保存在相應變量里面，而如果前面已經對變量賦值

12、，我們依然賦值，用新值代替舊值。注意：只保存最后一個值，這樣的一個好處是，避免了每次都從左上角開始，并且它的隨機性比隨機函數還隨機。全盤搜索完之后，由于上面的變量中至少有一個已經被賦值，即不是（-1，-1），可以采用多數優(yōu)先的方法，讓已經有多個同色棋子的位置先下棋。其原理是，如果已經有四個黑棋，計算機再下一個黑棋就贏了；否則，如果人已經有四個白棋，那么計算機就必須放下一個黑棋，阻止白棋下一步贏；如果已經有三個黑棋，再下一個黑棋，變成四個；否則，如果已經有三個白棋，下一個黑棋，破壞它；兩個棋子的同理；否則，在剛才白棋下的地方，順便找一個位置，下棋。computerdown()函數如下：/輪到計算

13、機下棋void CMy3_1View:computerdown() /把各種情形賦值為如下 bpointcan4=(-1,-1); wpointcan4=(-1,-1); bpointcan3=(-1,-1); wpointcan3=(-1,-1); bpointcan2=(-1,-1); wpointcan2=(-1,-1); bpointcan1=(-1,-1); /搜索最好的落棋點 for(int i=0;i<19;i+) for(int j=0;j<19;j+) bestputdown(i,j); /判斷放在哪里 /棋多的位置優(yōu)先 /黑白一樣多時黑先 /不是-1就表示已經被

14、賦值！ if(bpointcan4.x!=-1) putdown(bpointcan4); return; else if(wpointcan4.x!=-1) putdown(wpointcan4); return; else if(bpointcan3.x!=-1) putdown(bpointcan3); return; else if(wpointcan3.x!=-1) putdown(wpointcan3); return; else if(bpointcan2.x!=-1) putdown(bpointcan2); return; else if(wpointcan2.x!=-1)

15、putdown(wpointcan2); return; else putdown(bpointcan1); return; 上面又有兩個新函數，分別定義為空函數，如下： 搜索最佳位置 void bestputdown(int i,int j); 放下黑棋 void putdown(CPoint point);現在，對上面兩個空函數進行定義 在指定位置下棋： 由于putdown(CPoint point)函數的原理非常簡單，我們先說明如下： /黑棋下void CMy3_1View:putdown(CPoint point) CDC *pDC=GetDC(); CDC Dc; if(Dc.Cre

16、ateCompatibleDC(pDC)=FALSE) AfxMessageBox("Can't create DC"); Dc.SelectObject(m_bmblack); pDC->BitBlt(point.x*20+32,point.y*20+32,160,160,&Dc,0,0,SRCCOPY); wzqpoint.xpoint.y=-1;/由于原來我們檢查是否結束時用的是鼠標點下的坐標，而現在/putdown(CPoint point)函數用的是數組棋盤的坐標，所以必須轉換 CPoint overpoint; overpoint.x=po

17、int.x*20+30; overpoint.y=point.y*20+30; over(overpoint); colorwhite=true; 搜索最佳落棋點： 現在還有void bestputdown(int i,int j)函數沒有定義。它的實現原理是：在四個方向上，各自計算那個方向上棋子的狀態(tài)，利用原來定義的白棋為1，黑棋為-1的思想，讓同個方向上的五個棋子的值相加，取絕對值并賦值給為這個方向定義的局部變量numi。 如果幾個棋子是同色的，無論黑白，它的絕對值必然大，而對于幾個棋子中有黑棋和白棋的，其值必然相加而抵消變小。所以我們可以利用這種方法來尋找旁邊有多個同色棋子的空位置（前面

18、已經具體說明）。在每一個棋盤位置，計算以它為起點的四個方向（橫、豎、撇、捺），再比較這四個方向中哪個值最大，然后在這個方向上尋找落棋點。/檢查四個方向，各算出五個棋子的和并賦值void CMy3_1View:bestputdown(int i,int j) /四個方向的值 int num4; int a,k; / num0 -> a=0; if(i<15) for(k=0;k<5;k+) a=a+wzqi+kj; num0=abs(a); / num1 "|" a=0; if(j<15) for(k=0;k<5;k+) a=a+wzqij+k;

19、 num1=abs(a); / num2 "" a=0; if(i<15&&j<15) for(k=0;k<5;k+) a=a+wzqi+kj+k; num2=abs(a); / num3 "/" a=0; if(i>4)&&(j<15) for(k=0;k<5;k+) a=a+wzqi-kj+k; num3=abs(a); 比較哪個方向同色棋最多由于搜索落棋點時用到最大值和方向，可以定義一個Cpoint類變量，讓它返回兩個值。因為這樣你就不用去寫/內聯函數了CPoint numbig;

20、/numbig.x表示方向/numbig.y表示最大值 numbig=maxnum(num0,num1,num2,num3); /在得到最大值和方向上尋找落棋點 switch(numbig.y) case 4: searchcandown4(i,j,numbig.x);break; case 3: searchcandown3(i,j,numbig.x);break; case 2: searchcandown2(i,j,numbig.x);break; default: searchcandown1(i,j,numbig.x); 同樣的方法，為上面還沒有定義的函數添加空函數。 /其中i、j表

21、示搜索起點，n表示方向 void searchcandown1(int i,int j,int n); void searchcandown2(int i,int j,int n); void searchcandown3(int i,int j,int n); void searchcandown4(int i,int j,int n); CPoint maxnum(int a,int b,int c,int d); 最大值函數的實現： 現在先介紹CPoint maxnum(int a,int b,int c,int d)函數，它只是四個整數的比較： CPoint CMy3_1View:ma

22、xnum(int a, int b, int c, int d) /point.x為方向值 /point.y為最大值 CPoint point; if(a>=b) point.x=0; point.y=a; else point.x=1; point.y=b; if(c>point.y) point.x=2; point.y=c; if(d>point.y) point.x=3; point.y=d; return point; 而另外的四個函數，有其相似性，分別介紹如下： void searchcandown4(int i,int j,int n)函數： 如果最大值是四，它

23、必然有一個空位置；可以這樣計算，如果第一個是空，那我們把它賦值給相應變量；否則，先找那個空位置，然后判斷第一個棋子的顏色，并賦相應的值。 /由于相似，下面代碼只解釋第一個方向 /有四個同色棋void CMy3_1View:searchcandown4(int i, int j, int n) int k; / num0 "-" if(n=0) for(k=0;k<5;k+) /如果第一個是空 if(wzqij=0) /如果下面有白棋 if(wzqi+1j=1) /下面位置可以下棋，已經有四個白棋 wpointcan4.x=i; wpointcan4.y=j; brea

24、k; else /下面位置可以下棋，已經有四個黑棋 bpointcan4.x=i; bpointcan4.y=j; break; /如果找到下棋位置，一定能找到！ else if(wzqi+kj=0) /如果第一個是白棋 if(wzqjj=1) wpointcan4.x=i+k; wpointcan4.y=j; break; /否則第一個是黑棋 else bpointcan4.x=i+k; bpointcan4.y=j; break; / num1 "|" if(n=1) for(k=0;k<5;k+) if(wzqij=0) if(wzqij+1=1) wpoint

25、can4.x=i; wpointcan4.y=j; break; else bpointcan4.x=i; bpointcan4.y=j; break; else if(wzqij+k=0) if(wzqij=1) wpointcan4.x=i; wpointcan4.y=j+k; break; else bpointcan4.x=i; bpointcan4.y=j+k; break; / num2 "" if(n=2) for(k=0;k<5;k+) if(wzqij=0) if(wzqi+1j+1=1) wpointcan4.x=i; wpointcan4.y=j

26、; break; else bpointcan4.x=i; bpointcan4.y=j; break; else if(wzqi+kj+k=0) if(wzqij=1) wpointcan4.x=i+k; wpointcan4.y=j+k; break; else bpointcan4.x=i+k; bpointcan4.y=j+k; break; / num3 "/" if(n=3) for(k=0;k<5;k+) if(wzqij=0) if(wzqi-1j+1=1) wpointcan4.x=i; wpointcan4.y=j; break; else bpo

27、intcan4.x=i; bpointcan4.y=j; break; else if(wzqi-kj+k=0) if(wzqij=1) wpointcan4.x=i-k; wpointcan4.y=j+k; break; else bpointcan4.x=i-k; bpointcan4.y=j+k; break; void searchcandown3(int i,int j,int n)函數： 如果最大值是三，它有兩種情況，一種是三個同色和兩個空；一種是四個同色和一個異色。前一種必定能找到一個空位置，賦值；后一種必定找不到空位置，不賦值。所以我們的想法很簡單，先找到空位置，證明有三個同色

28、，這對于玩五子棋來說三個同色是很重要的，再判斷是哪種顏色，賦相應的值。void searchcandown2(int i,int j,int n)函數： 如果最大值是二，也有兩種情況：一種是有兩個同色和三個空位置；一種是有三個同色和一個異色和一個空位置，并且只算三個同色不連在一起的情況（因為如果有三個連續(xù)的情況，重全盤搜索的角度看，必然會被另外的情況所代替）。分兩種算法：一種是有一個空位置，一種是有三個空位置。前者先找到空位置，再判斷它下面兩個是否同色，同色則賦值給相應變量，異色則不賦值，因為意義不大；后者只要找到一個空位置就行了。void searchcandown1(int i,int j

29、,int n)函數： 最后的一個函數是searchcandown1(int i, int j, int n)，這是為了預防用的，如果以上情況不發(fā)生，這個函數就是為了處理這種情況。這里就說明了為什么我們要添加vspoint的原因了，它保存了上次白棋下棋的位置，而我們在沒有辦法的情況下，在白棋旁邊隨便找個位置就可以了。 /如果五個位置的和是一void CMy3_1View:searchcandown1(int i, int j, int n) /計算剛才白棋落棋點 int ii=(vspoint.x-30)/20; int jj=(vspoint.y-30)/20; int a; for(a=0;a<5;a+) /如果不到邊界 if(ii+a<19) /向右，如果有空位置 if(wzqii+ajj=0) /在這個位置下黑棋 bpointcan1.x=ii+a; bpointcan1.y=jj; return; /到了邊界 else /向左，如果有空位置 if(wzqii-1jj=0) bpointcan1.x=ii-a; bpointcan1.y=jj; return; 5.2 判斷游戲是否結束 用一個over（）函數判斷是否結束，是則結束并