老调重提,利用SDK实现智能五子棋

网上有很多的实现五子棋的算法，如利用规则法，递归法，博弈树法来实现五子棋的，上次我写了一篇利用SDK实现迷宫算法的文章，这次还是同样的题目，老调重提，我利用的是规则法来实现五子棋的智能。不过我个人认为还是博弈树法还是简洁。如果读者对博弈树有兴趣的，可以重读数据结构中的树结构的实现这一部分!

这是利用SDK实现的五子棋程序运行界面：

这里我讲出我实现的思路：
第一步，计算出一个棋盘的五子棋的所有胜利组合。
第二步，计算出玩家的下棋状态,电脑将会根据玩家的状态而采取进攻或防守。
第三步，根据第二步的运行情况,而出现三种结果,玩家获胜,电脑获胜,和局。
第一步，计算胜利的组合

从图中可以看出，只要五个棋子连续成一直线就可以胜利，这样我们就可以根据这样的规则计算出所有的胜利组合，利用组合运算可以算出一个10 * 10的棋盘的胜利组合可以有192种。即这样计算，每一行有十个格，计算出连续的五个格的组合，10个格中无论怎样已经有四个格连续的了，剩下的六个格中每一个都会是连续的组合，所以C6.1 = 6，共有6种胜利组合，10行共有 60 种胜利组合，10列中也会有 60 种胜利组合，对角线则这样计算，从正对角线开始，其组合成直线的格可以有 10， 9， 8， 7， 6， 5，剩下的不足五格，不可能构成胜利组合 C(10 - 4).1 = 6， C(9 - 4).1 = 5， C(8 - 4).1 = 4， C(7 - 4).1 = 3， C(6 - 4).1 = 2， C(5 - 5).1 = 1，由于对称，即对角线有 6 + ( 5 + 4 + 3 + 2 + 1 ) * 2 = 36，反对角线同样为 36。则所有的胜利组合为 36 * 2 + 60 * 2 = 192 种胜利组合，玩家和电脑的所有获胜都会在这些组合中。

//知道所有的胜利组合状态,我们可以定义一个数组记录这些组合.
BOOL    bArrPlayerWin[ 10 ][ 10 ][ 192 ] = { FALSE };
BOOL    bArrComWin[ 10 ][ 10 ][ 192 ] = { FALSE };

　　这是一个三维数组, 记录了在棋盘中所有的胜利组合.如玩家在棋盘列1 行1的位置,则有三种胜利组合,如图：
　可能为bArrPlayer[1][1][3] = TRUE，bArrPlayer[1][1][6] = TRUE，bArrPlayer[1][1][9] = TRUE如果电脑在标记为绿色的位置的地方放了棋子，则破坏了这种获胜组合，玩家不可能在这种组合中获胜，所以把其值设成 FALSE，则电脑可以不用在这儿再放置棋子了，同样，玩家可以破坏电脑的获胜组合。
　　计算所有的胜利的组合在 InitWinStatus()函数中，这些代码很简单，所以不讲解了，请读者自已理解这些代码!

void InitWinStatus()
{
int nCount = 0;
// Set the vertical combinations winning status.
for ( int i = 0; i < 10; i++ )
for ( int j = 0; j < 6; j++ )
{
for ( int k = 0; k < 5; k++ )
{
bArrPlayerWin[ j + k ][ i ][ nCount ] = TRUE;
bArrComWin[ j + k ][ i ][ nCount ] = TRUE;
}
nCount++;
}
// Vertical has 60 winning status.
assert( nCount == 60 );
// Set the horizontal combinations winning status.
for ( i = 0; i < 10; i++ )
for ( int j = 0; j < 6; j++ )
{
for ( int k = 0; k < 5; k++ )
{
bArrPlayerWin[ i ][ j + k ][ nCount ] = TRUE;
bArrComWin[ i ][ j + k ][ nCount ] = TRUE;
}
nCount++;
}
// Horizontal has 60 winning status
assert( nCount == 120 );
// Set the positive diagonal winning status.
for ( i = 0; i < 6; i++ )
for ( int j = 0; j < 6; j++ )
{
for ( int k = 0; k < 5; k++ )
{
bArrPlayerWin[ j + k ][ i + k ][ nCount ] = TRUE;
bArrComWin[ j + k ][ i + k ][ nCount ] = TRUE;
}
nCount++;
}
// Positive diagonal has 36 winning status.
assert( nCount == 156 );
// Set the negative diagonal winning status.
for ( i = 0; i < 6; i++ )
for ( int j = 9; j > 3; j-- )
{
for ( int k = 0; k < 5; k++ )
{
bArrPlayerWin[ j - k ][ i + k ][ nCount ] = TRUE;
bArrComWin[ j - k ][ i + k ][ nCount ] = TRUE;
}
nCount++;
}
// Negative diagonal has 36 winning status.
assert( nCount == 192 );
// Who is the first ?
if ( rand() % 2 == 0 )
bPlayerDo = TRUE;
else
bComputerDo = TRUE;
}

　　第二步,电脑计算玩家下棋状态采取进攻或防守的策略,这是五子棋的关键所在,这儿给出实现的伪代码.

   // 计算玩家的状态.
for ( int i = 0; i < 10; i++ )
for ( int j = 0; j < 10; j++ )
if ( nArrBoard[ i ][ j ] == NoBall )
{
// 利用一个变量记录该位置的分值.
nArrPlayerGrades[ i ][ j ] = 0;
for ( int k = 0; k < 192; k++ )
// 该位置是在获胜的组合中.
if ( bArrPlayerWin[ i ][ j ][ k ] )
switch( nArrWinner[ nPlayer ][ k ] )
// 根据放在组合的棋子数计算分值.
// 棋数越多,分值越高.
}
// 计算电脑的状态, 代码同上.
.........
// 判断情况
if ( nArrComGrades[ i ][ j ] < nArrPlayerGrades[ i ][ j ] )
// 该胜利组合中有可能输
进攻;
else
防守;

第三步，在第二步中不停地进攻防守，则可以出现三种结果，电脑胜，玩家胜，或和局。

for ( int i = 0; i <= 1; i++ )
for ( int j = 0; j < 192; j++ )
{
if ( nArrWinner[ i ][ j ] == 5 )
if ( i == nPlayer )
{
bPlayerWin  = TRUE;
bOver       = TRUE;
break;
}
else
{
bComputerWin    = TRUE;
bOver       = TRUE;
break;
}
if ( bOver )
break;
}

　　遍历所有的胜利组合，如果所属的组合已经有五颗棋子，有则游戏结束!这只是简单地说明我实现的过程，附件中附有五子棋的所有源代码，你自已修改这些代码，增加功能。

结语

　　从这里可以初步了解， AI的其本实现就是要将所有的情况计算出来，再根据情况而采取相应
的措施。但是这里的实现只是限于简单的五子棋规则，从而把其所有的胜利计算出来，对于象棋，围棋等复杂的情况，我们还是需要用博弈树进行剪枝来找出所有的胜利组合。希望你会喜欢这个游戏!

代码:http://www.vckbase.com/code/downcode.asp?id=2483

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