人工智能实现简单的五子棋程序

我这个程序在QQ五子棋上实验了一下，结果是黑棋先手全胜，白棋后手的胜率却惨不忍睹，原因有下：
1、五子棋的先手是有优势的，所以职业比赛里都会有禁手来实现公平
2、水平有限，对局面的评估只有一小部分

主要思路就是博弈树，程序向前看一步，对对手可能的走法进行评估，评估的策略主要有两条：
1、扫描整个棋盘，判断出现了多少个三子成线并且两端未堵的情况，对方每出现一种该情况，评估大幅下降，因为这几乎是必堵的，反之评估大幅上升，程序追求的就是这种情况；
2、判断出现了多少个两子成线的情况，这种情况的评估值比上一种要少
此外还有一个几乎是没用的判断，是我从九宫格的评估方案上“拿”过来的，用两种颜色的棋子分别填满棋盘，判断出现了多少个五子成龙的情况，不过很鸡肋

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <string>
#include <vector>
#include <queue>
#include <cstdio>
#include <set>
#include <math.h>
#include <algorithm>
#include <queue>
#define INF 0x3f3f3f3f
using namespace std;
int changex=8,changey=8;
struct Node
{int A[16][16];int f;
};
void mcopy(int des[16][16],int src[16][16])
{for(int i=1; i<=15; ++i)for(int j=1; j<=15; ++j)des[i][j]=src[i][j];
}
bool check(int flag,int tmp[16][16])
{int fflag;if(flag==0)fflag=1;elsefflag=0;//棋谱1：四子连线，端点都在for(int i=1; i<=15; ++i) //水平方向for(int j=1; j<=10; ++j){if(tmp[i][j]!=fflag&&tmp[i][j+1]==flag&&tmp[i][j+2]==flag&&tmp[i][j+3]==flag&&tmp[i][j+4]==flag&&tmp[i][j+5]!=fflag)return true;}for(int i=1; i<=10; ++i) //垂直方向for(int j=1; j<=15; ++j){if(tmp[i][j]!=fflag&&tmp[i+1][j]==flag&&tmp[i+2][j]==flag&&tmp[i+3][j]==flag&&tmp[i+4][j]==flag&&tmp[i+5][j]!=fflag)return true;}for(int i=1; i<=10; ++i) //正斜方向for(int j=1; j<=10; ++j){if(tmp[i][j]!=fflag&&tmp[i+1][j+1]==flag&&tmp[i+2][j+2]==flag&&tmp[i+3][j+3]==flag&&tmp[i+4][j+4]==flag&&tmp[i+5][j+5]!=fflag)return true;}for(int i=1; i<=10; ++i) //反斜方向for(int j=15; j>=6; --j){if(tmp[i][j]!=fflag&&tmp[i+1][j-1]==flag&&tmp[i+2][j-2]==flag&&tmp[i+3][j-3]==flag&&tmp[i+4][j-4]==flag&&tmp[i+5][j-5]!=fflag)return true;}//棋谱2：最简单的五子成型for(int i=1; i<=15; ++i) //水平方向for(int j=1; j<=11; ++j){if(tmp[i][j]==flag&&tmp[i][j+1]==flag&&tmp[i][j+2]==flag&&tmp[i][j+3]==flag&&tmp[i][j+4]==flag)return true;}for(int i=1; i<=11; ++i) //垂直方向for(int j=1; j<=15; ++j){if(tmp[i][j]==flag&&tmp[i+1][j]==flag&&tmp[i+2][j]==flag&&tmp[i+3][j]==flag&&tmp[i+4][j]==flag)return true;}for(int i=1; i<=11; ++i) //正斜方向for(int j=1; j<=11; ++j){if(tmp[i][j]==flag&&tmp[i+1][j+1]==flag&&tmp[i+2][j+2]==flag&&tmp[i+3][j+3]==flag&&tmp[i+4][j+4]==flag)return true;}for(int i=1; i<=11; ++i) //反斜方向for(int j=15; j>=5; --j){if(tmp[i][j]==flag&&tmp[i+1][j-1]==flag&&tmp[i+2][j-2]==flag&&tmp[i+3][j-3]==flag&&tmp[i+4][j-4]==flag)return true;}return false;
}
int h(int flag,int A[16][16])
{int tmp[16][16];mcopy(tmp,A);int fflag;if(flag==1)fflag=0;elsefflag=1;int val=0;//出现没有堵住的三子，对己方不利的评价要很高for(int i=1; i<=15; ++i) //水平方向for(int j=1; j<=11; ++j){if(tmp[i][j]!=flag&&tmp[i][j+1]==fflag&&tmp[i][j+2]==fflag&&tmp[i][j+3]==fflag&&tmp[i][j+4]!=flag)val+= -1000;if(tmp[i][j]!=fflag&&tmp[i][j+1]==flag&&tmp[i][j+2]==flag&&tmp[i][j+3]==flag&&tmp[i][j+4]!=fflag)val+= 1000;/*if(tmp[i][j]!=flag&&tmp[i][j+1]==fflag&&tmp[i][j+2]!=flag&&tmp[i][j+3]==fflag&&tmp[i][j+4]!=flag)val+= -100;if(tmp[i][j]!=fflag&&tmp[i][j+1]==flag&&tmp[i][j+2]!=fflag&&tmp[i][j+3]==flag&&tmp[i][j+4]!=fflag)val+= 100;*/}for(int i=1; i<=11; ++i) //垂直方向for(int j=1; j<=15; ++j){if(tmp[i][j]!=flag&&tmp[i+1][j]==fflag&&tmp[i+2][j]==fflag&&tmp[i+3][j]==fflag&&tmp[i+4][j]!=flag)val+= -1000;if(tmp[i][j]!=fflag&&tmp[i+1][j]==flag&&tmp[i+2][j]==flag&&tmp[i+3][j]==flag&&tmp[i+4][j]!=fflag)val+= 1000;/*if(tmp[i][j]!=flag&&tmp[i+1][j]==fflag&&tmp[i+2][j]!=flag&&tmp[i+3][j]==fflag&&tmp[i+4][j]!=flag)val+= -100;if(tmp[i][j]!=fflag&&tmp[i+1][j]==flag&&tmp[i+2][j]!=fflag&&tmp[i+3][j]==flag&&tmp[i+4][j]!=fflag)val+= 100;*/}for(int i=1; i<=11; ++i) //正斜方向for(int j=1; j<=11; ++j){if(tmp[i][j]!=flag&&tmp[i+1][j+1]==fflag&&tmp[i+2][j+2]==fflag&&tmp[i+3][j+3]==fflag&&tmp[i+4][j+4]!=flag)val+= -1000;if(tmp[i][j]!=fflag&&tmp[i+1][j+1]==flag&&tmp[i+2][j+2]==flag&&tmp[i+3][j+3]==flag&&tmp[i+4][j+4]!=fflag)val+= 1000;/*if(tmp[i][j]!=flag&&tmp[i+1][j+1]==fflag&&tmp[i+2][j+2]!=flag&&tmp[i+3][j+3]==fflag&&tmp[i+4][j+4]!=flag)val+= -100;if(tmp[i][j]!=fflag&&tmp[i+1][j+1]==flag&&tmp[i+2][j+2]!=fflag&&tmp[i+3][j+3]==flag&&tmp[i+4][j+4]!=fflag)val+= 100;*/}for(int i=1; i<=11; ++i) //反斜方向for(int j=15; j>=5; --j){if(tmp[i][j]!=flag&&tmp[i+1][j-1]==fflag&&tmp[i+2][j-2]==fflag&&tmp[i+3][j-3]==fflag&&tmp[i+4][j-4]!=flag)val+= -1000;if(tmp[i][j]!=fflag&&tmp[i+1][j-1]==flag&&tmp[i+2][j-2]==flag&&tmp[i+3][j-3]==flag&&tmp[i+4][j-4]!=fflag)val+= 1000;/*if(tmp[i][j]!=flag&&tmp[i+1][j-1]==fflag&&tmp[i+2][j-2]!=flag&&tmp[i+3][j-3]==fflag&&tmp[i+4][j-4]!=flag)val+= -100;if(tmp[i][j]!=fflag&&tmp[i+1][j-1]==flag&&tmp[i+2][j-2]!=fflag&&tmp[i+3][j-3]==flag&&tmp[i+4][j-4]!=fflag)val+= 100;*/}//出现未堵住的两子，评价次之for(int i=1; i<=15; ++i) //水平方向for(int j=1; j<=12; ++j){if(tmp[i][j]!=flag&&tmp[i][j+1]==fflag&&tmp[i][j+2]==fflag&&tmp[i][j+3]!=flag)val+= -100;if(tmp[i][j]!=fflag&&tmp[i][j+1]==flag&&tmp[i][j+2]==flag&&tmp[i][j+3]!=fflag)val+= 100;}for(int i=1; i<=12; ++i) //垂直方向for(int j=1; j<=15; ++j){if(tmp[i][j]!=flag&&tmp[i+1][j]==fflag&&tmp[i+2][j]==fflag&&tmp[i+3][j]!=flag)val+= -100;if(tmp[i][j]!=fflag&&tmp[i+1][j]==flag&&tmp[i+2][j]==flag&&tmp[i+3][j]!=fflag)val+= 100;}for(int i=1; i<=12; ++i) //正斜方向for(int j=1; j<=12; ++j){if(tmp[i][j]!=flag&&tmp[i+1][j+1]==fflag&&tmp[i+2][j+2]==fflag&&tmp[i+3][j+3]!=flag)val+= -100;if(tmp[i][j]!=fflag&&tmp[i+1][j+1]==flag&&tmp[i+2][j+2]==flag&&tmp[i+3][j+3]!=fflag)val+= 100;}for(int i=1; i<=12; ++i) //反斜方向for(int j=15; j>=4; --j){if(tmp[i][j]!=flag&&tmp[i+1][j-1]==fflag&&tmp[i+2][j-2]==fflag&&tmp[i+3][j-3]!=flag)val+= -100;if(tmp[i][j]!=fflag&&tmp[i+1][j-1]==flag&&tmp[i+2][j-2]==flag&&tmp[i+3][j-3]!=fflag)val+= 100;}/*if(val!=0){return val;}*/for(int i=1; i<=15; ++i)for(int j=1; j<=15; ++j)if(tmp[i][j]==8)tmp[i][j]=flag;int sum1=0;for(int i=1; i<=15; ++i) //水平方向for(int j=1; j<=11; ++j)if(tmp[i][j]==flag&&tmp[i][j+1]==flag&&tmp[i][j+2]==flag&&tmp[i][j+3]==flag&&tmp[i][j+4]==flag)sum1++;for(int i=1; i<=11; ++i) //垂直方向for(int j=1; j<=15; ++j)if(tmp[i][j]==flag&&tmp[i+1][j]==flag&&tmp[i+2][j]==flag&&tmp[i+3][j]==flag&&tmp[i+4][j]==flag)sum1++;for(int i=1; i<=11; ++i) //正斜方向for(int j=1; j<=11; ++j)if(tmp[i][j]==flag&&tmp[i+1][j+1]==flag&&tmp[i+2][j+2]==flag&&tmp[i+3][j+3]==flag&&tmp[i+4][j+4]==flag)sum1++;for(int i=1; i<=11; ++i) //反斜方向for(int j=15; j>=5; --j)if(tmp[i][j]==flag&&tmp[i+1][j-1]==flag&&tmp[i+2][j-2]==flag&&tmp[i+3][j-3]==flag&&tmp[i+4][j-4]==flag)sum1++;mcopy(tmp,A);for(int i=1; i<=15; ++i)for(int j=1; j<=15; ++j)if(tmp[i][j]==8)tmp[i][j]=fflag;int sum0=0;for(int i=1; i<=15; ++i) //水平方向for(int j=1; j<=11; ++j)if(tmp[i][j]==fflag&&tmp[i][j+1]==fflag&&tmp[i][j+2]==fflag&&tmp[i][j+3]==fflag&&tmp[i][j+4]==fflag)sum0++;for(int i=1; i<=11; ++i) //垂直方向for(int j=1; j<=15; ++j)if(tmp[i][j]==fflag&&tmp[i+1][j]==fflag&&tmp[i+2][j]==fflag&&tmp[i+3][j]==fflag&&tmp[i+4][j]==fflag)sum0++;for(int i=1; i<=11; ++i) //正斜方向for(int j=1; j<=11; ++j)if(tmp[i][j]==fflag&&tmp[i+1][j+1]==fflag&&tmp[i+2][j+2]==fflag&&tmp[i+3][j+3]==fflag&&tmp[i+4][j+4]==fflag)sum0++;for(int i=1; i<=11; ++i) //反斜方向for(int j=15; j>=5; --j)if(tmp[i][j]==fflag&&tmp[i+1][j-1]==fflag&&tmp[i+2][j-2]==fflag&&tmp[i+3][j-3]==fflag&&tmp[i+4][j-4]==fflag)sum0++;return val+sum1-sum0;
}
int move1(int A[16][16])
{int tmp[16][16],num,ans=INF;for(int i=1; i<=15; ++i)for(int j=1; j<=15; ++j)if(A[i][j]==8){mcopy(tmp,A);tmp[i][j]=0; //对手下if(check(0,tmp))num=-INF;elsenum=h(1,tmp);//cout<<num<<endl;ans=min(ans,num);}return ans;
}
int move0(int A[16][16])
{int tmp[16][16],num,ans=INF;for(int i=1; i<=15; ++i)for(int j=1; j<=15; ++j)if(A[i][j]==8){mcopy(tmp,A);tmp[i][j]=1; //对手下if(check(1,tmp))num=-INF;elsenum=h(0,tmp);//cout<<num<<endl;ans=min(ans,num);}return ans;
}
void solve1(Node &node)
{int tmp[16][16],f,ans=-INF,anst[16][16]= {};for(int i=1; i<=15; ++i)for(int j=1; j<=15; ++j)if(node.A[i][j]==8){mcopy(tmp,node.A);tmp[i][j]=1; //自己下if(check(1,tmp)){f=move1(tmp);if(f!=-INF)f=INF;}elsef=move1(tmp);//cout<<f<<endl;if(f>ans){//cout<<f<<endl;ans=f;mcopy(anst,tmp);}}for(int i=1; i<=15; ++i)for(int j=1; j<=15; ++j)if(node.A[i][j]!=anst[i][j]){changex=i;changey=j;break;}mcopy(node.A,anst);node.f=ans;cout<<ans<<endl;
}
void solve0(Node &node)
{int tmp[16][16],f,ans=-INF,anst[16][16]= {};for(int i=1; i<=15; ++i)for(int j=1; j<=15; ++j)if(node.A[i][j]==8){mcopy(tmp,node.A);tmp[i][j]=0; //自己下if(check(0,tmp)){f=move0(tmp);if(f!=-INF)f=INF;}elsef=move0(tmp);if(f>ans){//cout<<f<<endl;ans=f;mcopy(anst,tmp);}}for(int i=1; i<=15; ++i)for(int j=1; j<=15; ++j)if(node.A[i][j]!=anst[i][j]){changex=i;changey=j;break;}mcopy(node.A,anst);node.f=ans;cout<<ans<<endl;
}
void show(int A[16][16])
{int sum=0;for(int i=1; i<=15; ++i)for(int j=1; j<=15; ++j)sum+=A[i][j];if(sum==0)cout<<"无法继续！"<<endl;else{for(int i=0; i<=15; ++i){for(int j=0; j<=15; ++j){if(i==0){cout<<j<<" ";if(j==0)cout<<" ";}else if(j==0){cout<<i<<" ";if(i<10)cout<<" ";}else if((i==4&&j==4)||(i==4&&j==12)||(i==12&&j==4)||(i==12&&j==12)||(i==changex&&j==changey)){if(A[i][j]==8)cout<<".<";elsecout<<A[i][j]<<"<";}else{if(A[i][j]==8)cout<<". ";elsecout<<A[i][j]<<" ";}if(j>9&&i!=0)cout<<" ";}cout<<endl;}cout<<endl;}
}
int main()
{int flag=1,myturn,first=1;int i,j;Node node;for(int i=1; i<=15; ++i)for(int j=1; j<=15; ++j)node.A[i][j]=8;cout<<"程序执黑棋(1)or白棋(0)?";cin>>myturn;while(1){if(flag){if(flag==myturn){if(first)//人工智能第一次不会走中间，因为中间范围的评价相同，所以第一步要强制下在中间{node.A[8][8]=1;first=0;}elsesolve1(node);}else{cout<<"对方的选择是?";cin>>i>>j;node.A[i][j]=1;}show(node.A);flag=0;}else{if(flag==myturn){if(first){node.A[i-1][j-1]=0;first=0;}elsesolve0(node);}else{cout<<"对方的选择是?";cin>>i>>j;node.A[i][j]=0;}show(node.A);flag=1;}}return 0;
}

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