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五子棋AI的思路
阅读量:7027 次
发布时间:2019-06-28

本文共 10852 字,大约阅读时间需要 36 分钟。

隔了一年才把AI思路给写了。。。

需求分析与设计方案:

如需整个工程,移步

注:全文,都默认以黑方为己方。

一、五子棋基本棋型

参考资料:

最常见的基本棋型大体有以下几种:连五,活四,冲四,活三,眠三,活二,眠二

①连五:顾名思义,五颗同色棋子连在一起,不需要多讲。
图2-1  
②活四:有两个连五点(即有两个点可以形成五),图中白点即为连五点。
稍微思考一下就能发现活四出现的时候,如果对方单纯过来防守的话,是已经无法阻止自己连五了。
图2-2  
③冲四:有一个连五点,如下面三图,均为冲四棋型。图中白点为连五点。
相对比活四来说,冲四的威胁性就小了很多,因为这个时候,对方只要跟着防守在那个唯一的连五点上,冲四就没法形成连五。
图2-3  图2-4  图2-5  
④活三:可以形成活四的三,如下图,代表两种最基本的活三棋型。图中白点为活四点。
活三棋型是我们进攻中最常见的一种,因为活三之后,如果对方不以理会,将可以下一手将活三变成活四,而我们知道活四是已经无法单纯防守住了。所以,当我们面对活三的时候,需要非常谨慎对待。在自己没有更好的进攻手段的情况下,需要对其进行防守,以防止其形成可怕的活四棋型。
图2-6  图2-7 
其中图2-7中间跳着一格的活三,也可以叫做跳活三
⑤眠三只能够形成冲四的三,如下各图,分别代表最基础的六种眠三形状。图中白点代表冲四点。眠三的棋型与活三的棋型相比,危险系数下降不少,因为眠三棋型即使不去防守,下一手它也只能形成冲四,而对于单纯的冲四棋型,我们知道,是可以防守住的。
图2-8  图2-9  图2-10 

2-11 图2-12 图2-13 

如上所示,眠三的形状是很丰富的。对于初学者,在下棋过程中,很容易忽略不常见的眠三形状,例如图2-13所示的眠三。
有新手学了活三眠三后,会提出疑问,说活三也可以形成冲四啊,那岂不是也可以叫眠三?
会提出这个问题,说明对眠三定义看得不够仔细:眠三的的定义是,只能够形成冲四的三。而活三可以形成眠三,但也能够形成活四。
此外,在五子棋中,活四棋型比冲四棋型具有更大的优势,所以,我们在既能够形成活四又能够形成冲四时,会选择形成活四。
温馨提示:学会判断一个三到底是活三还是眠三是非常重要的。所以,需要好好体会。
后边禁手判断的时候也会有所应用。 
⑥活二:能够形成活三的二,如下图,是三种基本的活二棋型。图中白点为活三点。
活二棋型看起来似乎很无害,因为他下一手棋才能形成活三,等形成活三,我们再防守也不迟。但其实活二棋型是非常重要的,尤其是在开局阶段,我们形成较多的活二棋型的话,当我们将活二变成活三时,才能够令自己的活三绵绵不绝微风里,让对手防不胜防。
图2-14  图2-15  图2-16 
⑦眠二:能够形成眠三的二。图中四个为最基本的眠二棋型,细心且喜欢思考的同学会根据眠三介绍中的图2-13找到与下列四个基本眠二棋型都不一样的眠二。图中白点为眠三点。
图2-17 图2-18  
图2-19  图2-20 

二、打分机制

1、打分思路

(1)先对整个棋盘形势进行打分,存在两个矩阵(二维数组)上

(2)一个为我方的形势分数,一个为敌方的形势分数

(3)找出我方形势分数的最大值mymaxscore及其对应的位置,找出敌方形势的最大值hismaxscore及其对应的位置

(4)判断是进攻还是防守:

如果mymaxscore>=hismaxscore,则进攻,下我方形势最大值mymaxscore对应的位置;如果有多个mymaxscore相等,则下这几个对应位置上hismaxscore最大的位置。

否则,防守,下敌方形势最大值hismaxscore对应的位置。如果有多个hismaxscore相等,则下这几个对应位置上mymaxscore最大的位置。

2、打分方法

(1)在棋盘空位置上添加要判断放的棋子

(2)取出以空位置为中心的4个方向(上,下,左,右),每个方向以该位置为中心两边各取4个格子信息。如下所示:

注:中心位置都是预放置,当前判断的时候位置还是空的

(3)四个方向都判断其棋型,是否连五,活四,冲四,活三,眠三,活二,眠二等中的一种

(4)最后综合四个方向的棋型,对该位置进行打分。

3、打分规定

注:机器方即为本方,人方即为敌方

综合四个方向后:

判断是否能5, 如果是机器方的话给予100000分,如果是人方的话给予100000 分;

判断是否能成4或者是双死4或者是43,如果是机器方的话给予10000分,如果是人方的话给予10000分;

判断是否已成双活3,如果是机器方的话给予5000分,如果是人方的话给予5000 分;

判断是否成33(高级),如果是机器方的话给予1000分,如果是人方的话给予1000 分;

判断是否能成4,如果是机器方的话给予500分,如果是人方的话给予500分;

判断是否能成低级死4,如果是机器方的话给予400分,如果是人方的话给予400分;

判断是否能成单活3,如果是机器方的话给予100分,如果是人方的话给予100分;

判断是否能成跳活3,如果是机器方的话给予90分,如果是人方的话给予90分;

判断是否能成双活2,如果是机器方的话给予50分,如果是人方的话给予50分;

判断是否能成2,如果是机器方的话给予10分,如果是人方的话给予10分;

判断是否能成低级活2,如果是机器方的话给予9分,如果是人方的话给予9分;

判断是否能成3,如果是机器方的话给予5分,如果是人方的话给予5分;

判断是否能成2,如果是机器方的话给予2分,如果是人方的话给予2分。

判断是否其他情况(nothing),如果是机器方的话给予1分,如果是人方的话给予1分。

有棋子,则直接0分。

4、棋型判断方法

(1)在空位置上添加要判断色的棋子

(2)取出以空位置为中心的,要判断单个方向(上,下,左,右中的一种)上的,两边各4个位置信息,形成

(3)先找出与中心点相连而成的连续子有多少个

(4)再进行下一步判断

注:以下说明都以黑方为例子

  •  中心点相连而成的连续子有5个:不管哪种情况,都可以直接判断为成5

  • 中心点相连而成的连续子有4个

    • 两边均空,活4

  • 1、2均非空,则nothing

  • 1、2只有一个为空,则死4

  • 中心点相连而成的连续子有3个:

 

  • 2,3均空时:
    • 1,4均为白子,则为死3

  • 1,4只要有一个空,则为活3

  • 1,4只要有一个黑,则为死4 

 

以此类推,根据第一部分中的五子棋棋型去判断棋型类型。

具体可直接查看源码部分。

 单个方向的棋型判断:

if (count >= 5)//中心线5连        return WIN5;//5连珠    if (count == 4)//中心线4连    {        if (colorleft == NOTHINGFLAG && colorright == NOTHINGFLAG)//两边断开位置均空            return ALIVE4;//活四        else if (colorleft == hiscolor && colorright == hiscolor)//两边断开位置均非空            return NOTHREAT;//没有威胁        else if (colorleft == NOTHINGFLAG || colorright == NOTHINGFLAG)//两边断开位置只有一个空            return DIE4;//死四    }    if (count == 3) {
//中心线3连 int colorleft1 = chess[left - 1]; int colorright1 = chess[right + 1]; if (colorleft == NOTHINGFLAG && colorright == NOTHINGFLAG)//两边断开位置均空 { if (colorleft1 == hiscolor && colorright1 == hiscolor)//均为对手棋子 return DIE3; else if (colorleft1 == mycolor || colorright1 == mycolor)//只要一个为自己的棋子 return LOWDIE4; else if (colorleft1 == NOTHINGFLAG || colorright1 == NOTHINGFLAG)//只要有一个空 return ALIVE3; } else if (colorleft == hiscolor && colorright == hiscolor)//两边断开位置均非空 { return NOTHREAT;//没有威胁 } else if (colorleft == NOTHINGFLAG || colorright == NOTHINGFLAG)//两边断开位置只有一个空 { if (colorleft == hiscolor) {
//左边被对方堵住 if (colorright1 == hiscolor)//右边也被对方堵住 return NOTHREAT; if (colorright1 == NOTHINGFLAG)//右边均空 return DIE3; if (colorright1 == mycolor) return LOWDIE4; } if (colorright == hiscolor) {
//右边被对方堵住 if (colorleft1 == hiscolor)//左边也被对方堵住 return NOTHREAT; if (colorleft1 == NOTHINGFLAG)//左边均空 return DIE3; if (colorleft1 == mycolor)//左边还有自己的棋子 return LOWDIE4; } } } if (count == 2) {
//中心线2连 int colorleft1 = chess[left - 1]; int colorright1 = chess[right + 1]; int colorleft2 = chess[left - 2]; int colorright2 = chess[right + 2]; if (colorleft == NOTHINGFLAG && colorright == NOTHINGFLAG)//两边断开位置均空 { if ((colorright1 == NOTHINGFLAG && colorright2 == mycolor) || (colorleft1 == NOTHINGFLAG && colorleft2 == mycolor)) return DIE3;//死3 else if (colorleft1 == NOTHINGFLAG && colorright1 == NOTHINGFLAG) return ALIVE2;//活2 if ((colorright1 == mycolor && colorright2 == hiscolor) || (colorleft1 == mycolor && colorleft2 == hiscolor)) return DIE3;//死3 if ((colorright1 == mycolor && colorright2 == mycolor) || (colorleft1 == mycolor && colorleft2 == mycolor)) return LOWDIE4;//死4 if ((colorright1 == mycolor && colorright2 == NOTHINGFLAG) || (colorleft1 == mycolor && colorleft2 == NOTHINGFLAG)) return TIAO3;//跳活3 //其他情况在下边返回NOTHREAT } else if (colorleft == hiscolor && colorright == hiscolor)//两边断开位置均非空 { return NOTHREAT; } else if (colorleft == NOTHINGFLAG || colorright == NOTHINGFLAG)//两边断开位置只有一个空 { if (colorleft == hiscolor) {
//左边被对方堵住 if (colorright1 == hiscolor || colorright2 == hiscolor) {
//只要有对方的一个棋子 return NOTHREAT;//没有威胁 } else if (colorright1 == NOTHINGFLAG && colorright2 == NOTHINGFLAG) {
//均空 return DIE2;//死2 } else if (colorright1 == mycolor && colorright2 == mycolor) {
//均为自己的棋子 return LOWDIE4;//死4 } else if (colorright1 == mycolor || colorright2 == mycolor) {
//只有一个自己的棋子 return DIE3;//死3 } } if (colorright == hiscolor) {
//右边被对方堵住 if (colorleft1 == hiscolor || colorleft2 == hiscolor) {
//只要有对方的一个棋子 return NOTHREAT;//没有威胁 } else if (colorleft1 == NOTHINGFLAG && colorleft2 == NOTHINGFLAG) {
//均空 return DIE2;//死2 } else if (colorleft1 == mycolor && colorleft2 == mycolor) {
//均为自己的棋子 return LOWDIE4;//死4 } else if (colorleft1 == mycolor || colorleft2 == mycolor) {
//只有一个自己的棋子 return DIE3;//死3 } } } } if (count == 1) {
//中心线1连 int colorleft1 = chess[left - 1]; int colorright1 = chess[right + 1]; int colorleft2 = chess[left - 2]; int colorright2 = chess[right + 2]; int colorleft3 = chess[left - 3]; int colorright3 = chess[right + 3]; if (colorleft == NOTHINGFLAG && colorleft1 == mycolor && colorleft2 == mycolor && colorleft3 == mycolor) return LOWDIE4; if (colorright == NOTHINGFLAG && colorright1 == mycolor && colorright2 == mycolor && colorright3 == mycolor) return LOWDIE4; if (colorleft == NOTHINGFLAG && colorleft1 == mycolor && colorleft2 == mycolor && colorleft3 == NOTHINGFLAG && colorright == NOTHINGFLAG) return TIAO3; if (colorright == NOTHINGFLAG && colorright1 == mycolor && colorright2 == mycolor && colorright3 == NOTHINGFLAG && colorleft == NOTHINGFLAG) return TIAO3; if (colorleft == NOTHINGFLAG && colorleft1 == mycolor && colorleft2 == mycolor && colorleft3 == hiscolor && colorright == NOTHINGFLAG) return DIE3; if (colorright == NOTHINGFLAG && colorright1 == mycolor && colorright2 == mycolor && colorright3 == hiscolor && colorleft == NOTHINGFLAG) return DIE3; if (colorleft == NOTHINGFLAG && colorleft1 == NOTHINGFLAG && colorleft2 == mycolor && colorleft3 == mycolor) return DIE3; if (colorright == NOTHINGFLAG && colorright1 == NOTHINGFLAG && colorright2 == mycolor && colorright3 == mycolor) return DIE3; if (colorleft == NOTHINGFLAG && colorleft1 == mycolor && colorleft2 == NOTHINGFLAG && colorleft3 == mycolor) return DIE3; if (colorright == NOTHINGFLAG && colorright1 == mycolor && colorright2 == NOTHINGFLAG && colorright3 == mycolor) return DIE3; if (colorleft == NOTHINGFLAG && colorleft1 == mycolor && colorleft2 == NOTHINGFLAG && colorleft3 == NOTHINGFLAG && colorright == NOTHINGFLAG) return LOWALIVE2; if (colorright == NOTHINGFLAG && colorright1 == mycolor && colorright2 == NOTHINGFLAG && colorright3 == NOTHINGFLAG && colorleft == NOTHINGFLAG) return LOWALIVE2; if (colorleft == NOTHINGFLAG && colorleft1 == NOTHINGFLAG && colorleft2 == mycolor && colorleft3 == NOTHINGFLAG && colorright == NOTHINGFLAG) return LOWALIVE2; if (colorright == NOTHINGFLAG && colorright1 == NOTHINGFLAG && colorright2 == mycolor && colorright3 == NOTHINGFLAG && colorleft == NOTHINGFLAG) return LOWALIVE2; //其余在下边返回没有威胁 } return NOTHREAT;//返回没有威胁

 

综合四个方向评分:

if (situation.win5 >= 1)        return LevelOne;//赢5    if (situation.alive4 >= 1 || die4 >= 2 || (die4 >= 1 && alive3 >= 1))        return Leveltwo;//活4 双死4 死4活3    if (alive3 >= 2)        return Levelthree;//双活3    if (situation.die3 >= 1 && situation.alive3 >= 1)        return Levelfour;//死3高级活3    if (situation.die4 >= 1)        return Levelfive;//高级死4    if (situation.lowdie4 >= 1)        return Levelsix;//低级死4    if (situation.alive3 >= 1)        return Levelseven;//单活3    if (situation.tiao3 >= 1)        return LevelEight;//跳活3    if (alive2 >= 2)        return LevelNight;//双活2    if (situation.alive2 >= 1)        return LevelTen;//活2    if (situation.lowalive2 >= 1)        return LevelEleven;//低级活2    if (situation.die3 >= 1)        return LevelTwelve;//死3    if (situation.die2 >= 1)        return LevelThirteen;//死2    return LevelFourteen;//没有威胁

 

转载于:https://www.cnblogs.com/songdechiu/p/5768999.html

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