五子棋人机对战算法分析.doc

总的来说,要让电脑知道该在哪一点下子,就要根据盘面的形势,为每
一可能落子的点计算其重要程度,也就是当这子落下后会形成什么棋型(如:“冲四”、“活三”等),然后通览
全盘选出最重要的一点,这便是最基本的算法。当然,仅靠当前盘面进行判定是远远不够的,这样下棋很轻易掉进
玩家设下的陷阱,因为它没有考虑以后的变化。所以在此基础上我们加入递归调用,即:在电脑中猜测出今后几步
的各种走法,以便作出最佳选择,这也是我们下棋时常说的“想了几步”。如此一来您的程序便具有一定的水平了。
什么?不信!过来试试吧!
总体思路弄清之后,下面进行具体讨论:
一:数据结构
先来看看数据结构,我们需要哪些变量?
首先得为整个棋盘建立一张表格用以记录棋子信息,我们使用一个15*15的二维数组 Table[15][15] (15*15是
五子棋棋盘的大小),数组的每一个元素对应棋盘上的一个交叉点,用‘0’表示空位、‘1’代表己方的子、‘2’
代表对方的子;这张表也是今后分析的基础。
puter[15][15][4]和Player[15][15][4],用来存放棋型
数据,就是刚才所说的重要程度,比如用‘20’代表“冲四”的点,用‘15’代表“活三”的点,那么在计算重要
性时,就可以根据20>15得出前者比后者重要,下子时电脑便会自动选择“冲四”的点。那为什么棋型表要使用三
维数组呢?因为棋盘上的每一个点都可以与横、竖、左斜、右斜四个方向的棋子构成不同的棋型,所以一个点总共
有4个记录;这样做的另一个好处是可以轻易判定出复合棋型,例如:假如同一点上有2个‘15’就是双三、有一个‘15’和一个‘20’就是四三。
怎么样!3个数组构成了程序的基本数据骨架,今后只要再加入一些辅助变量便可以应付自如了。应该不会太
难吧?OK!有了这么多有用的数据,我们就可以深入到程序的流程中去了。
二:程序流程
我们主要讨论五子棋的核心算法,即:人工智能部分,而其他像图形显示、键盘鼠标控制等,因较为简单,所
以就不作过多介绍了。
我们看到本程序由六个基本功能模块构成,各模块的具体分析如下:
(1)初始化:首先,建立盘面数组Table[15][15]、puter[15][15][4]和Player[15]
[15][4]并将它们清零以备使用;然后初始化显示器、键盘、鼠等输入输出设备并在屏幕上画出棋盘。
(2)主循环控制模块:控制下棋顺序,当轮到某方下子时,负责将程序转到相应的模块中去,主要担当一个
调度者的角色。
(3)玩家下子:当轮到玩家下时,您通过键盘或鼠标在棋盘上落子,程序会根据该点的位置,在Table[15]
[15]数组的相应地方记录‘2’,以表明该子是玩家下的。
(4)盘面分析填写棋型表:本程序核心模块之一,人工智能算法的根本依据!其具体实现方法如下:您在下
五子棋时,一定会先根据棋盘上的情况,找出当前最重要的一些点位,如“活三”、“冲四”等;然后再在其中
选择落子点。但是,电脑不会像人一样分析问题,要让它知道哪是“活三”、哪是“冲四”,就得在棋盘上逐点
计算,一步一步的教它。
先来分析己方的棋型,我们从棋盘左上角出发,向右逐行搜索,当碰到一个空白点时,以它为中心向左挨个
查找,假如碰到己方的子则记录然后继