基于C++实现五子棋AI算法思想

时间:2021-05-19

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。

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