基于C++實(shí)現(xiàn)五子棋AI算法思想
今天我想要分享一下我做五子棋AI的思路。因?yàn)樵谧鲞@個(gè)之前，我沒有接觸過任何像這種類似的東西。通過這一次，我也算是有所了解，我的思路也是來自很多網(wǎng)絡(luò)上的博客，看了很多，最終總結(jié)出了自己的這樣一個(gè)。
那我的五子棋是15*15的大?。ㄒ话阋簿褪沁@樣的一個(gè)大小）。我的AI算法要求每一次落子之后都要去計(jì)算每一個(gè)空暇的位置的“分值”，簡單的說，我們需要一個(gè)存放棋子的數(shù)組，表示是否存放了棋子，還要一個(gè)計(jì)算每一個(gè)空格的數(shù)組來記錄“分?jǐn)?shù)”，這個(gè)分?jǐn)?shù)是后期AI用來運(yùn)算的基礎(chǔ)，也是你AI難度控制的點(diǎn)。
我現(xiàn)有的思路就是分兩部分。首先是如果是玩家先落子，那么要求電腦AI隨即在你落子的地方的任意一個(gè)方向，隨機(jī)落子，這是第一步。接下來以后就正式進(jìn)入到算法中去。
首先初始化你的分?jǐn)?shù)數(shù)組，讓他們?nèi)繛榱?。然后在每一次落子之后進(jìn)行全盤的遍歷，如果發(fā)現(xiàn)該處為空白，于是檢查其四周八個(gè)方向（當(dāng)然如果是邊緣位置就相對修改，判斷是否出了邊界）。若在空白處，且發(fā)現(xiàn)在某一對角線方向發(fā)現(xiàn)有一個(gè)其他顏色的棋子，那么相對的給這個(gè)空白區(qū)域的分?jǐn)?shù)數(shù)組加上一定的分值，然后繼續(xù)往這個(gè)方向檢測是否還有連續(xù)的同一顏色的棋子，若沒有則檢查其他方向或者檢測下一個(gè)空白位置。若是還在同一方向上面找到了相同顏色的棋子，那么第二個(gè)棋子的出現(xiàn)，你可以給改空白處加上雙倍的分值，表明這個(gè)空白位置更加重要。一次類推，繼續(xù)檢測。（PS：因?yàn)樽罱KAI棋子落在什么地方，依靠的是最后遍歷整個(gè)分?jǐn)?shù)數(shù)組，然后根據(jù)分?jǐn)?shù)的高低來進(jìn)行判斷落子落在哪里的，在下面講）。
經(jīng)過上一遍的遍歷，每一次落子都會使得分?jǐn)?shù)數(shù)組得到一些變化，每一次都會導(dǎo)致AI判斷的變化。在這個(gè)基礎(chǔ)上，每一次落子還要進(jìn)行一次對自己本身棋子顏色的一個(gè)遍歷，判斷自己的情況，同時(shí)加分加在分?jǐn)?shù)數(shù)組之中，這樣一來，電腦就會根據(jù)自己的棋子的情況以及玩家的落子情況進(jìn)行判斷，哪一個(gè)地方更加適合落子。
因?yàn)槲沂堑谝淮巫鯝I，網(wǎng)絡(luò)上搜到的一些思想一般也是這種類似的遍歷思想。理解了以后寫代碼就比較方便。最后可能會有一些點(diǎn)的分?jǐn)?shù)是相同的，所以還有設(shè)置一下隨機(jī)落子。把分?jǐn)?shù)相同的地點(diǎn)隨機(jī)落子。
個(gè)人感覺AI的強(qiáng)弱是根據(jù)你每一次給他增加分?jǐn)?shù)的多少來確定的。這個(gè)我的AI有時(shí)候也會抽風(fēng)，不過一般情況比較正常，可能運(yùn)氣也占了一部分，當(dāng)初設(shè)計(jì)加分的時(shí)候其實(shí)沒想那么多，現(xiàn)在卻發(fā)現(xiàn)好像還不錯(cuò)。
大家要多去實(shí)踐練習(xí)，多改改分?jǐn)?shù)可能就會出來不錯(cuò)的AI了，o(^▽^)o。
下面貼上我的代碼！
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; //記錄這個(gè)點(diǎn)
printpart(*x, *y, tp); //打印出電腦AI第一次落子
isTouch = true;
tp++;
tp = tp % 2;
}
else //從第2步開始，使用評分系統(tǒng)
{
Findscore(*x, *y);
}
}
void GameScene::Findscore(int &x, int &y) //查找評分最高的坐標(biāo)
{
srand((unsigned)time(NULL));
int i, j, x1, x2, y1, y2, lx;
int Max = 0;
ChessScore(); //調(diào)用評分函數(shù)
for (i = 0; i<15; i++)
{
for (j = 0; j<15; j++)
{
if (Score[i][j]>Max)
{
Max = Score[i][j]; //獲取所有點(diǎn)中，評分最高的
x1 = i;
y1 = j;
}
}
}
x2 = x1; y2 = y1;
for (i = 0; i<15; i++) //可能的話，有評分相同的多個(gè)點(diǎn)
{
for (j = 0; j<15; j++)
{
if (Score[i][j] == Max&&i != x2&&j != y2) //在這么多個(gè)相同分?jǐn)?shù)的點(diǎn)中，隨機(jī)找一個(gè)
{
lx = rand() % 10;
if (lx<5)
{
x2 = i, y2 = j;
break;
}
}
}
}
if (x2 != x1 || y2 != y1) //棋盤上有2個(gè)最高分
{
lx = rand() % 10; //隨機(jī)一個(gè)
if (lx>6)
{
x = x1, y = y1;
}
else
{
x = x2, y = y2;
}
}
else //棋盤上只有一個(gè)最高分
{
x = x1, y = y1;
}
Max = 0; //清空最大值
ch[x][y] = tp; //記錄這個(gè)點(diǎn)
printpart(x, y, tp); //打印出電腦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步時(shí)的落子
{
int i, j;
srand((unsigned)time(NULL)); //隨機(jī)數(shù)隨著時(shí)間的改變而改變
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個(gè)方的任意一點(diǎn)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; //循環(huán)變量
int number1 = 0, number2 = 0; //number用來統(tǒng)計(jì)玩家或電腦棋子連成個(gè)數(shù)
int empty = 0; //empty用來統(tǒng)計(jì)空點(diǎn)個(gè)數(shù)
memset(Score, 0, sizeof(Score)); //把評分?jǐn)?shù)組先清零
for (x = 0; x<15; x++)
{
for (y = 0; y<15; y++)
{
if (ch[x][y] == 2) //如果這個(gè)點(diǎn)為空
{
for (i = -1; i <= 1; i++)
{
for (j = -1; j <= 1; j++) //判斷8個(gè)方向
{
if (i != 0 || j != 0) //若是都為0的話，那不就是原坐標(biāo)嘛
{
//對玩家落點(diǎn)評分
for (k = 1; i <= 4; k++) //循環(huán)4次
{ //這點(diǎn)沒越界 且這點(diǎn)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) //這點(diǎn)是個(gè)空點(diǎn)，+1后退出
{
empty++;
break;
}
else //否則是墻或者對方的棋子了
{
break;
}
}
for (k = -1; k >= -4; k--) //向它的相反方向判斷
{ //這點(diǎn)沒越界 且這點(diǎn)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) //這點(diǎn)是個(gè)空點(diǎn)，+1后退出
{
empty++;
break;
}
else
{
break;
}
}
if (number2 == 1) //2個(gè)棋子
{
Score[x][y] += 1;
}
else if (number1 == 2) //3個(gè)棋子
{
if (empty == 1)
{
Score[x][y] += 5; //有一個(gè)空點(diǎn)+5分 死3
}
else if (empty == 2)
{
Score[x][y] += 10; //有兩個(gè)空點(diǎn)+10分 活3
}
}
else if (number1 == 3) //4個(gè)棋子
{
if (empty == 1)
{
Score[x][y] += 20; //有一個(gè)空點(diǎn)+20分 死4
}
else if (empty == 2)
{
Score[x][y] += 100; //有2個(gè)空點(diǎn)+100分 活4
}
}
else if (number1 >= 4)
{
Score[x][y] += 1000; //對方有5個(gè)棋子，分?jǐn)?shù)要高點(diǎn)，先堵
}
empty = 0; //統(tǒng)計(jì)空點(diǎn)個(gè)數(shù)的變量清零
//對電腦落點(diǎn)評分
for (k = 1; i <= 4; k++) //循環(huán)4次
{ //這點(diǎn)沒越界 且這點(diǎn)存在白子（電腦）
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; //空點(diǎn)
}
else
{
break;
}
}
for (k = -1; k >= -4; k--) //向它的相反方向判斷
{
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; //注釋與上面玩家版相同
}
}
if (number2 == 0)
{
Score[x][y] += 1; //1個(gè)棋子
}
else if (number2 == 1)
{
Score[x][y] += 2; //2個(gè)棋子
}
else if (number2 == 2) //3個(gè)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個(gè)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; //自己落在這點(diǎn)能形成5個(gè)，也就能勝利了，分?jǐn)?shù)最高
}
number1 = 0; //清零，以便下次重新統(tǒng)計(jì)
number2 = 0;
empty = 0;
}
}
}
}
}
}
}
以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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