人工智能课程设计(五子棋)解读
《人工智能导论》课程报告
课题名称：五子棋
姓名: X X 学号：114304xxxx
课题负责人名（学号）： X X114304xxxx
同组成员名单（学号、角色）：
x x1143041325
XXX1143041036
指导教师：张建州
评阅成绩：
评阅意见：
提交报告时间：2014年 1 月 9 日
五子棋
计算机科学与技术专业
学生XXX 指导老师张建州
[摘要]人类之所以不断在进步，是因为我们人类一直不断的在思考，五子棋游戏程序的开发符合人类进步也是促进人类进步的一大动力之一。五子棋游戏程序让人们方便快捷的可以下五子棋，让人们在何时都能通过下棋来提高逻辑思维能力，同时也培养儿童的兴趣以及爱好，让孩子更加聪明。
同时，五子棋游戏程序的开发也使得五子棋这个游戏得到了广泛的推广，让世界各地的人们知道五子棋，玩上五子棋，这已经不是局限。五子棋游戏程序使得越来越多的人喜欢上了五子棋，热爱下五子棋，它是具有很好的带动性的。
关键词：五子棋进步思考
目录
《人工智能导论》课程报告 0
1 引言 (3)
1.1五子棋简介 (3)
1.2 五子棋游戏的发展与现状 (3)
2 研究问题描述 (4)
2.1 问题定义 (4)
2.2 可行性研究 (4)
2.3 需求分析 (5)
2.4 总体设计 (5)
2.5 详细设计 (6)
2.6编码和单元测试 (6)
3 人工智能技术 (6)
4 算法设计 (7)
4.1α-β剪枝算法 (7)
4.2极大极小树 (7)
4.3深度优先搜索（DFS） (8)
4.4静态估值函数 (9)
5 软件设计和实现 (9)
5.1 数据结构定义 (9)
5.2 程序流程图 (17)
6 性能测试 (18)
6.1 程序执行结果 (18)
7 总结 (21)
参考文献 (21)
1 引言
1.1五子棋简介
五子棋是一种两人对弈的纯策略型汉族棋类益智游戏，棋具与围棋通用，由中国汉族人发明，起源于中国上古时代的传统黑白棋种之一。主要流行于华人和汉字文化圈的国家以及欧美一些地区。
容易上手，老少皆宜，而且趣味横生，引人入胜；不仅能增强思维能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身养性。已在各个游戏平台有应用。
古代五子棋棋盘与围棋棋盘是通用的，汉魏时为十七路（17×17）棋盘，至南北朝时即已流行十九路（19×19）棋盘，直至1931年出现所谓五子棋专用棋盘。
1.2 五子棋游戏的发展与现状
目前，连珠这一棋类运动已迅速在国际上发展起来。外国人都十分看好这一不起眼的智力游戏，并认为五子棋不仅能提高思维、开发智力、手脑并用、修身养性而且富含哲理，具有东方的神秘和西方的直观，是中西文化的交汇点。许多国家的人对五子棋都有不同的爱称，例如韩国人把五子棋称之为“情侣棋”，言下之意是情人之间下五子棋有利于增加情感的交流；欧洲人称之为“中老年棋”，表示五子棋适合中老年人的生理特点和思维方式；美洲人喜欢将五子棋称之为“商业棋”，就是说商人谈生意时可一边下棋一边谈生意，棋下完了生意也谈成了。由此可见，尽管国度不同，语言各异，但人们都可以借助五子棋这一简单而又深奥的棋艺进行交流、比赛，增进友谊。
当前，有４０多个国家和地区都在下五子棋，并有各种规模和级别的比赛。１９８９年８月在日本京都、１９９１年８月在俄罗斯联邦的莫斯科、１９９３年８月在瑞典、１９９５年８月在爱沙尼亚的塔林分别举行了第一、二、三、四届世界锦标赛。除第三届的冠军是爱沙尼亚人之外，其余三届的冠军都是日本人。五子棋的世界锦标赛，每两年举办一次，其申国竞争也十分激烈。日本目前拥有自己的五子棋职业棋手，并且对连珠（五子棋）技术的研究也相当普遍和全面，就水平也正在日益增强。同时，五子棋的理论研究与探索也呈现蓬勃发展的势头，从１８５８年第一部五子棋专著问世以来，目前，全世界有２０００多种五子棋的书籍及期刊，分别以日文、俄文、英文、瑞典文及中文出版发行。五子棋在我国的北京、上海、天津、云南、浙江、广东、四川、湖北、辽宁、新疆、河北等省（区）市都有很大的发展。北京多次举办了北京地区的五子棋赛，如“思曼杯”、“京空杯”、“奇奇童杯”、“北京第六届民族团结杯”和“北京第四岂民族运动会”的五子棋比赛。上海地区举办了“上文杯”五子棋大赛。云南省以及其他省市亦举办过许多五子棋比赛。所有这些赛事都越来越多地吸引了无数人的关注，表明了根植于中国的五子棋有着广泛的群众基础，
是群众喜闻乐见的体育活动。
而现在，很多很多游戏平台上面都有五子棋游戏供我们玩，任何游戏平台上面只要有棋牌类游戏的，那么它就有五子棋在里面，网络五子棋比赛，在联众，263，QQ游戏，UC里进行了10几年了可见，五子棋游戏在网络上面是非常火暴的，而且在棋牌游戏里面玩家人数排名总会占到很前面，不愧是风靡全球的棋牌游戏啊！在未来中，将会有越来越多的人关注五子棋，喜欢五子棋，那么将其变为商业化也会越来越多，而且还可以以教育孩子的方式来将其嵌套进去，或者用来做测试等等，可以说以后的五子棋游戏会是那么的精彩，那么的让人憧憬。那么对于它的游戏开发和发展也将会上升到举足轻重的地位去，它的发展会是相当之快的，就让我们拭目以待吧。
2 研究问题描述
2.1 问题定义
问题定义的一个的关键问题是“要解决的问题是什么”，这个是这个阶段必须要明确要回答的问题。在没将问题定义好，试图准备下个阶段的任务。这明显是不成熟，甚至不可能的事。
本次系统设计中首先明确了需要解决的问题是五子棋AI算法，基本的要求是设计一款能够实现人机对战、人人对战和禁手的五子棋游戏，提供一些基本的操作如退出系统，向后悔棋等操作，重点是放在AI算法的研究。而并不是美工设计，也不是为了提供各种操作丰富的接口。主要是通过这种可视化的界面探讨AI，当然增加可玩性和美工会给系统润色不少。
上面只是很粗略的明确大概的方向，严格按照软件工程的方法这个阶段需要生产一份书面报告。需要通过对系统的实际用户访问调查，扼要地写出他对问题的理解，并在用户和使用部门负责人的会议上认真讨论这份书面报告，澄清含糊不精的地方，改正理解不正确的地方，最后得出一份双方都满意的文档。本系统的需求很少也很明显了。
2.2 可行性研究
这个阶段要回答的关键问题：“对于上一个阶段所确定的问题是否可行？”为了回答这个问题，我们需要进行一次大大压缩和简化了的系统分析和设计的过程，也就是在较抽象的高层次上进行的分析和设计的过程。
可行性研究应该比较简短，这个阶段的任务不是具体解决问题，而是研究问题的范围，探索这个问题是否值得去解，是否有可行的解决办法。
可行性研究应该比较简短，这个阶段的任务不是具体解决问题，而是研究问题的范围，探索这个问题是否值得去解，是否有可行的解决办法。可行性研
究以后的那些阶段将需要投入要多的人力物力。及时中止不值得投资的工程项目，可以避免更大的浪费。
根据这些基本的概念，我在技术上主要是通过相关文档资料的查找后确定可行性，凭着大学期间打下厚实的专业科基础，特别是数据结构和算法，能够在这段时间理解通透并应该有所改进，后来证明是对的。利用剩下时间也应该来说也比较充裕的。经济上暂不考虑。
下面主要从技术上进行分析：
工具: Java是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言，是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序设计语言和Java平台（即JavaSE, JavaEE, JavaME）的总称。Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性，广泛应用于个人PC、数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互联网，同时拥有全球最大的开发者专业社群。在全球云计算和移动互联网的产业环境下，Java更具备了显著优势和广阔前景。所以用java来编写是一个很好的选择。
算法：在这图论搜索技术这方面，前人已有很成熟的算法。如粗糙的有深度优先算法(DFS)和广度优先算法(BFS)这两个基本的算法，关键需要解决的是能够设计出一种高效的剪枝函数，减小搜索问题的规模。目前博弈类游戏中的人工智能基本都采用极大极小值方法这对我来说是个挑战，而剪枝的则采用Alpha-Beta，通过丰富的文档资料初步了解到这些技术已经很成熟了。我们有信心能解决好这个问题。
2.3 需求分析
人工智能的第一大成就是下棋程序，在下棋程度中应用的某些技术，如向前看几步，把困难的问题分解成一些较容易的子问题，发展成为搜索和问题归纳这样的人工智能基本技术。今天的计算机程序已能够达到下各种方盘棋和国际象棋的锦标赛水平。但是，尚未解决包括人类棋手具有的但尚不能明确表达的能力。如国际象棋大师们洞察棋局的能力。另一个问题是涉及问题的原概念，在人工智能中叫做问题表示的选择，人们常能找到某种思考问题的方法，从而使求解变易而解决该问题。到目前为止，人工智能程序已能知道如何考虑它们要解决的问题，即搜索解答空间，寻找较优解答。
在设计本系统时考虑到用户需要的是一个操作简便界面简单的游戏软件，同时要提供人机和人人这样的功能，特别是人机部分，要考虑到不同级别的用户，电脑智能不能太低需要有一定的智能下棋功能等等。所以采用α-β剪枝法算法时就是为了达到这些目标。
2.4 总体设计
这个阶段必须回答的关键问题是：“概括地说，应该如何解决这个问题？”
首先，应该考虑几种可能的解决方案。如，目标系统的一些主要功能是用计算机自动完成还是用人工完成；如果使用计算机，那么是使用批处理方式还是人机交互方式；信息存储使用传统的文件系统还是数据库……。通常至少应该考虑下述几类可能的方案：
低成本的解决方案。系统只能完成最必要的工作，不能多做一点额处的工作。本系统的最基本要求就是能够实现必要的操作，其他额外的一些工作在后面完成
中等成本的解决方案。这样的系统不仅能够很好地完成预定的任务，使用起来很方便，而且可能还具有用户没有具体指定的某些功能和特点。虽然用户没有提出这些具体要求，但是系统分析员根据自己的知识和经验断定，这些附加的能力在实践中将证明是很有价值的。
这个成本方案在完成上面的低成本方案后添加的。如增加保存棋局，美化界面，实现观看电脑与电脑之间的对战等功能。
高成本的“十全十美”的系统。这样的系统具有用户可能希望有的所有功能和特点。
结构设计的一条基本原理就是程序应该模块化，也就是一个大程序应该由许多规模适中的模块按合理的层次结构组织而成。总体设计阶段的第二项主要任务就是设计软件的结构，也就是确定程序由哪些模块组成以及模块间的关系。通常用层次图或结构图描绘软件的结构。
2.5 详细设计
总体设计阶段以比较抽象概括的方式提出了解决问题的办法。详细设计阶段的任务就是把解法具体化，也就是回答下面这个关键问题：“应该怎样具体地实现这个系统呢？”
这个阶段的任务还不是编写程序，而是设计出程序的详细规格说明。这种规格说明的作用很类似于其他工程领域中工程师经常使用的工程蓝图，它们应该包含必要的细节，程序员可以根据它们写出实际的程序代码。
2.6编码和单元测试
这个阶段的关键任务是根据以上阶段分析的软件模型，编写各个功能模块。
要注意的是程序的扩张性和可读性。以便以后软件的升级修改。同时要仔细的测试每个功能编写好的功能模块。
3 人工智能技术
人工智能也就是所谓的AI(Artificial Intelligence)，它是一门很抽象的技术，
AI程序的编写不需要依据任何既定的思考模式或者规则。尤其是游戏中的AI 可以完全依程序设计者本身的思考逻辑制作。我个人认为人工智能的核心应该是使计算机具有自动的处理事件的能力，而我们的所有的研究也应该围绕着这一方向。我们今天讨论的是策略类的人工智能。
策略类人工智能可以说是AI中比较复杂的一种，最常见的策略类AI游戏就是棋盘式游戏。在这类游戏中，通常的策略类AI程序都是使计算机判断目前状况下所有可走的棋与可能的获胜状况，并计算当前计算机可走棋步的获胜分数或者玩家可走棋步的获胜分数，然后再决定出一个最佳走法。本课程设计是基于AI中α-β剪枝算法的五子棋的博弈游戏，下面让我们来具体介绍一下相关的内容。
4 算法设计
4.1α-β剪枝算法
我们的程序主要是用α-β剪枝法实现的。其基本思想或算法是，边生成博弈树边计算评估各节点的倒推值，并且根据评估出的倒推值范围，及时停止扩展那些已无必要再扩展的子节点，即相当于剪去了博弈树上的一些分枝，从而节约了机器开销，提高了搜索效率。具体的剪枝方法如下：
(1) 对于一个与节点MIN，若能估计出其倒推值的上确界β，并且这个β值不大于MIN的父节点(一定是或节点)的估计倒推值的下确界α，即α≥β，则就不必再扩展该MIN节点的其余子节点了(因为这些节点的估值对MIN父节点的倒推值已无任何影响了)。这一过程称为α剪枝。
(2) 对于一个或节点MAX，若能估计出其倒推值的下确界α，并且这个α值不小于MAX的父节点(一定是与节点)的估计倒推值的上确界β，即α≥β，则就不必再扩展该MAX节点的其余子节点了(因为这些节点的估值对MAX父节点的倒推值已无任何影响了)。这一过程称为β剪枝。
4.2极大极小树
目前绝大部分的博弈类游戏中的人工算法都采用这种方法。假设己方为MAX点，对方则为MIN点。如果当层的节点为奇数时那么就为MAX层，同样为偶数时就为MIN层。当在MAX层时，该层的值就应该为下一个MIN层中的最大一个的值。当在MIN层是，该层的值就应该为它子层MAX的最小的一个。通俗的说就是当轮到我方时，我们就应该选择一个最有利于我们的点，预测对方可能下的最有利他方的点（相对我方来说就是最坏的点）。这样反复计算下去就能够得到根节点的最大值，这个点也就是我们最佳下棋点。在计算这个点时可以很明显的看出这是一个不断递归的过程，到达叶子节点时根据相关
的计算规则算出该值然后向上一层不断的返回。下图中矩形代表极大层，椭圆代表极小层。
4.3深度优先搜索（DFS）
在图论中有两个很重要的遍历的方法，一个是深度优先搜索（DFS）,另外一个是广度优先搜索(BFS).这两个方法的主要区别在于下一个节点的选择。DFS首先选择它的连接节点，若它的下个节点已经全部被遍历过或者不存在的话。则向上返回到上一个节点，在遍历其他的未被访问过的点。很容易想到这要用到堆栈结构，使用一个递归来实现。而BFS则是逐个的遍历它的联接接点，将已经访问过的点放入队列中。然后再依次取出继续这个过程。
DFS遍历过程如下：
首先从A点出发访问它的领接点B，因为B的领接点C,F均未被访问过，所以B点选择C（当然也可以选择F点）作为下一个要访问的点，C点的领接点是D,F选择下个节点D，而D的邻接点只有一个E且未被访问过，就将E作为了它下个节点。这时因为E已经没有可访问的邻点，所以向上一层返回到D，发现D也已经没有可访问的点了，继续向上层返回到C，由于C的邻节点F未被访问过，那么就访问F。所以整个过程的遍历结果为：
A→B→E→C→F→D。
BFS的遍历过程为A→B→E→C→F→D。
4.4静态估值函数
当极大极小树到达叶子节点时，需要估算一下当前盘面的值。这个就根据某个计算规则计算也即是估值函数。因为这个值是已经确定的所以称为静态。
当只有一个点时，并且相邻的无对方的棋子或者不是边界等“阻碍物”
就给他50，否则给予10。
当两个点时，并且相邻的无对方的棋子或者不是边界等“阻碍物”给予1000，若存在一方有“阻碍物”则给以100，否则给予10。
当是活三的时候给予3600，当存在一边被堵时，就给予500。否则给予10。
当是活四的时候给以500000，当一边被堵时，给予50000。否则给予10 当是五连子的时候就给予最高分1000000。
最后判断是否是己方的，若不是则给予负号。
静态估值函数会很严重的影响到算法的智能，所以可根据在下棋的过程中不断的做出调整，使其更加的合理。根据一些测试，这组静态估值函数能够很好的反映棋盘重要性指标。
5 软件设计和实现
5.1 数据结构定义
本程序定义15*15的五子棋棋盘，实现算法，在算法中采用的数据结构包括：int isChessOn[][]描述当前棋盘，0表示黑子，1表示白字，2表示无子；int pre[][]用来记录棋点的x，y坐标。
由于本课程设计是基于Java语言开发的，在Java中只能用类来表示并实现所定义的数据结构。所以下面将用类来描述相应的数据结构及算法：public class ChessPanel extends JPanel{
private ImageIcon map; //棋盘背景位图
private ImageIcon blackchess; //黑子位图
private ImageIcon whitechess; //白子位图
public int isChessOn [][]; //棋局
protected boolean win = false; // 是否已经分出胜负
protected int win_bw; // 胜利棋色
protected int deep = 3, weight = 7; // 搜索的深度以及广度
public int drawn_num = 110; // 和棋步数
int chess_num = 0; // 总落子数目
public int[][] pre = new int[drawn_num + 1][2]; // 记录下棋点的x,y 坐标最多(drawn_num + 1) 个
public int sbw = 0; //玩家棋色黑色0，白色1
public int bw = 0; // 当前应该下的棋色0：黑色(默认)，1：白色
// 边界值,用于速度优化
protected int x_max = 15, x_min = 0;
protected int y_max = 15, y_min = 0;
protected boolean able_flag = true; // 是否选择禁手标志0:无禁手1:有禁手(默认
private int h; //棋子长
private int w; //棋子宽
private int insx; //插入棋子的位置
private int insy;
private Point mousePoint; //鼠标当前位置
private int winer; //获胜方
private boolean humanhuman=false; //是否是人人对弈
private int plast=0; //走了几步了，
public int BLACK_ONE; //0表黑子
public int WHITE_ONE; //1表白子
public int NONE_ONE; //2表无子
public int N; //棋盘边长
//---------搜索当前搜索状态极大值--------------------------------//
//alpha 祖先节点得到的当前最小最大值，用于alpha 剪枝
//beta 祖先节点得到的当前最大最小值，用于beta 剪枝。
//step 还要搜索的步数
//return 当前搜索子树极大值
protected int findMax(int alpha, int beta, int step) {
int max = alpha;
if (step == 0) {
return evaluate();
}
int[][] rt = getBests(1 - sbw);
for (int i = 0; i < rt.length; i++) {
int x = rt[i][0];
int y = rt[i][1];
if (getType(x, y, 1 - sbw) == 1) //电脑可取胜
return 100 * ( getMark(1) + step*1000 );
isChessOn[x][y] = 1 - sbw;
// 预存当前边界值
int temp1=x_min,temp2=x_max,temp3=y_min,temp4=y_max;
resetMaxMin(x,y);
int t = findMin(max, beta, step - 1);
isChessOn[x][y] = 2;
// 还原预设边界值
x_min=temp1;
x_max=temp2;
y_min=temp3;
y_max=temp4;
if (t > max)
max = t;
//beta 剪枝
if (max >= beta)
return max;
}
return max;
}
//-----------------------搜索当前搜索状态极小值---------------------------------// //alpha 祖先节点得到的当前最小最大值，用于alpha 剪枝
//beta 祖先节点得到的当前最大最小值，用于beta 剪枝
//step 还要搜索的步数
//return 当前搜索子树极小值。
protected int findMin(int alpha, int beta, int step) {
int min = beta;
if (step == 0) {
return evaluate();
}
int[][] rt = getBests(sbw);
for (int i = 0; i < rt.length; i++) {
int x = rt[i][0];
int y = rt[i][1];
int type = getType(x, y, sbw);
if (type == 1) //玩家成5 return -100 * ( getMark(1) + step*1000 );
// 预存当前边界值
int temp1=x_min,temp2=x_max,temp3=y_min,temp4=y_max;
isChessOn[x][y] = sbw;
resetMaxMin(x,y);
int t = findMax( alpha, min, step - 1 );
isChessOn[x][y] = 2;
// 还原预设边界值
x_min=temp1;
x_max=temp2;
y_min=temp3;
y_max=temp4;
if (t < min)
min = t;
//alpha 剪枝
if (min <= alpha) {
return min;
}
}
return min;
}
//-----------------选取局部最优的几个落子点作为下一次扩展的节点---------//
//bwf 棋色0：黑棋1：白棋
//return 选出来的节点坐标
private int[][] getBests(int bwf) {
int i_min=(x_min==0 ? x_min:x_min-1);
int j_min=(y_min==0 ? y_min:y_min-1);
int i_max=(x_max==15 ? x_max:x_max+1);
int j_max=(y_max==15 ? y_max:y_max+1);
int n = 0;
int type_1,type_2;
int[][] rt = new int[(i_max-i_min) * (j_max-j_min)][3];
for ( int i = i_min; i < i_max; i++)
for (int j = j_min; j < j_max; j++)
if (isChessOn[i][j] == 2) {
type_1 = getType(i, j, bwf);
type_2 = getType(i, j, 1 - bwf);
if(able_flag && bwf==0 && (type_1 == 20 || type_1 == 21 || type_1 == 22)) // 禁手棋位置,不记录
continue;
rt[n][0] = i;
rt[n][1] = j;
rt[n][2] = getMark(type_1) + getMark(type_2);
n++;
}
// 对二维数组排序
Arrays.sort(rt, new ArrComparator());
int size = weight > n? n:weight;
int[][] bests = new int[size][3];
System.arraycopy(rt, 0, bests, 0, size);
return bests;
}
//----------------------------计算指定方位上的棋型-------------------// // x,y 方向线基准一点。
//ex,ey 指定方向步进向量。
// k 棋子颜色，0：黑色，1：白色
// 该方向上的棋子数目以及活度
private int[] count(int x, int y, int ex, int ey, int bwf) {
// 该方向没意义,返回0
if( !makesense(x, y, ex, ey, bwf))
return new int[] {0, 1};
// 正方向以及反方向棋子个数
int rt_1 = 1,rt_2 = 1;
// 总棋子个数
int rt = 1;
// 正方向以及反方向连子的活度
int ok_1 = 0,ok_2 =0;
// 总活度
int ok = 0;
// 连子中间有无空格
boolean flag_mid1 =false,flag_mid2 = false;
// 连子中间空格的位置
int flag_i1 = 1,flag_i2 = 1;
if (isChessOn[x][y] != 2) {
throw new IllegalArgumentException("position x,y must be empty!..");
}
int i;
// 往正方向搜索
for (i = 1; x + i * ex < 15 && x + i * ex >= 0 && y + i * ey < 15 && y + i * ey >= 0; i++) {
if (isChessOn[x + i * ex][y + i * ey] == bwf)
rt_1++;
// 位置为空,若中空标志为false,则记为中空并继续搜索否则,break
else if(isChessOn[x + i * ex][y + i * ey] == 2) {
if(!flag_mid1) {
flag_mid1 = true;
flag_i1 = i;
}
else
break;
}
// 位置为对方棋子
else
break;
}
// 计算正方向活度,,
// 最后一个位置不超过边界
if (x + i * ex < 15 && x + i * ex >= 0 && y + i * ey < 15 && y + i * ey >= 0) {
// 最后一个位置为空位+1活
if( isChessOn[x + i * ex][y + i * ey] == 2) {
ok_1++;
// 若是在尾部检测到连续的空格而退出搜索,则不算有中空
if(rt_1 == flag_i1)
flag_mid1 = false;
// 若中空的位置在4以下且棋子数>=4,则这一边的4非活
if(flag_mid1 && rt_1 > 3 && flag_i1 < 4) {
ok_1--;
}
}
// 最后一个位置不是空格,且搜索了2步以上,若前一个是空格, 则不算中空,且为活的边
else if( isChessOn[x + i * ex][y + i * ey] != bwf && i >= 2)
if(isChessOn[x + (i-1) * ex][y + (i-1) * ey] == 2) {
ok_1++;
flag_mid1 = false;
}
}
// 最后一个位置是边界搜索了2步以上,且前一个是空格, 则不算中空,且为活的边
else if(i >= 2 && isChessOn[x + (i-1) * ex][y + (i-1) * ey] == 2) {
ok_1++;
flag_mid1 = false;
}
// 往反方向搜索
for (i = 1; x - i * ex >= 0 && x - i * ex < 15 && y - i * ey >= 0 && y - i * ey < 15; i++) {
if (isChessOn[x - i * ex][y - i * ey] == bwf)
rt_2++;
else if(isChessOn[x - i * ex][y - i * ey] == 2) {
if(!flag_mid2) {
flag_mid2 = true;
flag_i2 = i;
}
else
break;
}
else
break;
}
// 计算反方向活度
if (x - i * ex < 15 && x - i * ex >= 0 && y - i * ey < 15 && y - i * ey >= 0) {
if( isChessOn[x - i * ex][y - i * ey] == 2) {
ok_2++;
if(rt_2 == flag_i2)
flag_mid2 = false;
if(flag_mid2 && rt_2 > 3 && flag_i2 < 4) {
ok_2--;
}
}
else if( isChessOn[x - i * ex][y - i * ey] != bwf && i >= 2 )
if(isChessOn[x - (i-1) * ex][y - (i-1) * ey] == 2) {
ok_2++;
flag_mid2 = false;
}
}
else if(i >= 2 && isChessOn[x - (i-1) * ex][y - (i-1) * ey] == 2) {
ok_2++;
flag_mid2 = false;
}
//------------------分析棋子类型
// 两边都没中空,直接合成
if( !flag_mid1 && !flag_mid2 ) {
rt = rt_1 + rt_2 - 1;
ok = ok_1 + ok_2;
return new int[] {rt, ok};
}
// 两边都有中空
else if( flag_mid1 && flag_mid2 ){
int temp = flag_i1 + flag_i2 - 1;
// 判断中间的纯连子数,在5以上,直接返回; 为4,返回活4;
if(temp >= 5)
return new int[] {temp, 2};
if(temp == 4)
return new int[] {temp, 2};
// 先看有没死4,再看有没活3,剩下只能是死3
if(rt_1 + flag_i2 - 1 >= 4 || rt_2 + flag_i1 - 1 >= 4)
return new int[] {4, 1};
if(rt_1+flag_i2-1 == 3 && ok_1 > 0 || rt_2+flag_i1-1 == 3 && ok_2 > 0)
return new int[] {3, 2};
return new int[] {3, 1};
}
// 有一边有中空
else {
// 总棋子数少于5,直接合成
if( rt_1 + rt_2 - 1 < 5 )
return new int[] {rt_1 + rt_2 - 1, ok_1 + ok_2};
// 多于5,先找成5,再找活4,剩下的只能是死4
else {
if(flag_mid1 && rt_2 + flag_i1 - 1 >= 5)
return new int[] {rt_2 + flag_i1 - 1, ok_2 + 1};
if(flag_mid2 && rt_1 + flag_i2 - 1 >= 5)
return new int[] {rt_1 + flag_i2 - 1, ok_1 + 1};
if(flag_mid1 && (rt_2 + flag_i1 - 1 == 4 && ok_2 == 1 || flag_i1 == 4) )
return new int[] {4, 2};
if(flag_mid2 && (rt_1 + flag_i2 - 1 == 4 && ok_1 == 1 || flag_i2 == 4) )
return new int[] {4, 2};
return new int[] {4, 1};
}
}
}
5.2 程序流程图
6 性能测试6.1 程序执行结果1.初始界面
2.人机博弈
3.人人博弈
4.禁手选择
5.悔棋选择
C语言图形五子棋课程设计报告
北京师范大学C语言课程设计汇报 课题名称：游戏五子棋 指导老师：尹乾 课题组员：罗福莉赵帅帅何虹达院系：信息科学和技术 时间：20XX.3.15-20XX.4.20
摘要 五子棋是一个两人对弈纯策略型棋类游戏，应用C语言编写程序能够在计算机上实现二人对弈五子棋功效。二人对弈五子棋程序由欢迎界面显示、游戏界面生成、光标移动和落子、判定胜败、悔棋功效、提供音效等子程序组成；程序中应用了结构体、数组、全局变量、按键处理和图形编程等元素和语句。程序经过棋盘和棋子图像生成、二人移子和落子和判定胜败等功效实现，在计算机上实现了二人五子棋对弈。
目录 摘要-------------------------------------------------------------------------------------- 2 第1章：需求分析-------------------------------------------------------------------- 3 1.1五子棋背景-------------------------------------------------------------------- 3 1.2 五子棋需求分析和步骤设计 -------------------------------------------- 4 第2章：概要设计-------------------------------------------------------------------- 7 2.1 各类头文件和全局变量--------------------------------------------------- 7 2.2 画面显示模块---------------------------------------------------------------- 8 第3章：具体设计------------------------------------------------------------------ 11 3.1 玩家操作模块-------------------------------------------------------------- 11 3.2音效提供模块 -------------------------------------------------------------- 11 3.3 胜败判定模块-------------------------------------------------------------- 12 第4章：调试分析------------------------------------------------------------------ 13 4.1 图形模块 -------------------------------------------------------------------- 13 4.2 玩家操作模块-------------------------------------------------------------- 13 4.3 胜败判定模块-------------------------------------------------------------- 14 第5章：用户手册------------------------------------------------------------------ 14
c++五子棋课程设计报告
福建农林大学计算机与信息学院 课程设计报告 课程名称：面向对象程序设计课程设计 课程设计题目：五子棋 姓名： 系：计算机 专业：软件工程 年级： 学号： 指导教师： 职称： 年月日
福建农林大学计算机与信息学院计算机类课程设计报告结果评定
目录 1.设计目的 (4) 2.设计要求 (4) 3.设计方案 (4) 4.设计内容 (7) 4.1系统的主要结构和类结构 (7) 4.2 (2)五子棋类的结构 (7) 4.3⑶系统工作流程介绍.................................................... 7错误！未定义书签。⑷类的介绍. (8) 4.5 (5) 各个模块的介绍 (8) 4.6 (6)程序运行图示 (14) 5.总结 (16) 参考文献 (17)
(a)1.设计目的 (1)加深我对面向对象程序基本的理解和掌握。 (2)熟练掌握基本流程图的绘制。 (3)熟练visio的一些操作方法。 (4)能够在调试程序中快速发现并排除程序中的错误。 (5)提高面向对象程序语言解决实际中的问题的能力。 (b)2.设计要求 五子棋是玩家在游戏棋盘上逐个输入黑子或白子的坐标,因此游戏要求在DOS界面生成一个可供操作的棋盘。通过输入坐标完成对应落子情况，在输入过程中判断落子是否正确、是否有一方胜利等情况。编写代码可以在VC6.0下编译通过。游戏要能实现五子棋游戏的简单操作。程序中要体现面向对象思想。 (c)3.设计方案 （必须包含系统功能说明、用例图和类图） 一、用例图 落子 基于用户的用例图
步数用例图 系统用例图 1)输出棋盘界面菜单及图像2)开始进入控制3)黑白棋正确输入格式控制4)判断黑白输赢控制5)正确计数对羿步数及下一步所要走的棋盘界面
五子棋c课程设计
目录第一章：课程设计目的和要求 (2) 1.1数据结构课程设计的目的 (2) 1.2数据结构课程设计实现的要求 (2) 第二章：课程设计任务内容 (3) 2.1五子棋对弈系统 (3) 第三章：详细设计说明 (4) 3.1功能设计 (4) 3.2五子棋对弈系统流程图 (4) 3.3软件中实现各项功能的函数与程序代码 (5) 第四章：程序运行环境说明 (10) 4.1程序运行环境说明及出现的问题 (10) 4.2运行结果 (10) 第五章：课程设计心得与体会 (14) 附录 (15) 源程序： (16) 五子棋 第一章课程设计目的和要求 1.1数据结构课程设计的目的 进一步培养结构化程序设计的思想，加深对高级系统语言基本语言要素和控制结构的理解，针对数据结构中的重点和难点内容进
行训练，独立完成有一定工作量的程序设计任务，同时强调好的程序设计风格。 此课程设计着眼于知识的运用，把平常学的知识运用到课程实践中来，本身就是考察我们知识运用能力。要求熟悉运用一些编程软件，对我们所学的理论知识进一步的深化。 1.2数据结构课程设计实现的要求 使用C++语言编写一个基于控制台的简单程序，使学生掌握简单的程序设计技巧。同时设计一个简单的五子棋对弈系统，可以实现五子棋的基本功能，是一款娱乐用的小型程序。 第二章课程设计任务内容 2.1五子棋对弈系统 设计一个五子棋系统程序，实现对五子棋进行运行。 基本要求：五子棋是有两个人在一盘棋上进行对抗的竞技活动。在对局开始时，先由用户选择哪方开局，先开局一方将一枚棋子落在一点上，然后由另一方在对方棋周围交叉点上落子，如此轮流落子，知道某一方首先在棋盘的直线、横线或斜线上形成连续的五子则该方程就算获胜。 此时算法结束，当有任何一方退时出，都可在算法中实现。 第三章详细设计说明 3.1功能设计 （1）由两个玩家分别下棋，当某一玩家五子相连，则赢。
C课程设计五子棋
/*这是我们c++课程设计五子棋，我用了许多循环语句，可能比较繁碎， 不过仔细分析的话，还是挺简单的。如果有什么不懂的地方可以加我q 1570169994 */ #include 单 位 分院(系) 专 业 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期 2011 年 05 月 日 摘 要 五子棋的历史：五子棋是一种两人对弈的纯策略型棋类游戏，是起源于中国古代 的传统黑白棋种之一.发展于日本，流行于欧美.容易上手，老少皆宜，而且趣味横生，引人入胜；不仅能增强思维能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身养性. 五子棋相传起源于四千多年前的尧帝时期，比围棋的历史还要悠久，可能早在“尧造围棋”之前，民间就已有五子棋游戏.有关早期五子棋的文史资料与围棋有相似之处，因为古代五子棋的棋具与围棋是完全相同的.在上古的神话传说中有“女娲造人，伏羲做棋”一说，《增山海经》中记载：“休舆之山有石焉，名曰帝台之棋，五色而文状鹑卵.”李善注引三国魏邯郸淳《艺经》中曰：“棋局，纵横各十七道，合二百八十九道，白黑棋子，各一百五十枚”.这段虽没明讲是何种棋类，但至少知道远古就以漂亮的石头为棋子.因而规则简单的五子棋也可能出自当时，并是用石子作棋子.亦有传说，五子棋最初流行于少数民族地区，以后渐渐演变成围棋并在炎黄子孙后代中遍及开来. 程序说明：本程序是一款棋类益智游戏程序，是用WIN-TC 编写在WINDOWS 系统下运行的娱乐游戏.本程序可以实现人人对战，操作采用键盘上的上下左右键控制棋子的上下左右移动，由空格键控制下棋，双方都可通过ESC 键终止游戏. 石家庄铁道大学课程设计 五子棋 课程设计题目 游戏开始后，红、白双方轮流下棋，程序会根据双方下棋的先后顺序自动显示不同颜色的棋子，提示当前下棋的棋手，任何一方由五子连成一线时，游戏结束，结束时会显示对战双方胜负情况. 关键词：五子棋游戏应用程序，C语言，图形函数 目录 第1章选题的意义2 意义2 设计思路 2 系统的基本要求3 第1章选题的意义 意义 通过游戏过程增加编程的兴趣，提高编程水平.编制该程序我对以下的知识点进行的巩固和掌握：1.数组元素为结构体的数组应用.2.全局变量应用.3.按键的处理.4.数组元素与蛇、食物的对应关系.5.图形方式等等.加深对所学知识的理解与掌握，增强自己对所学知识解决实际问题的能力，为以后的程序开发打下基础. 设计思路 棋盘设计为18×18格，初始状态光标在棋盘的中央，玩家1先走，轮流落子，当一方连成五子或下满棋盘时，游戏结束（连成五子的一方获胜，下满棋盘为和棋）.当游戏一方胜利后显示胜利信息.从程序表面看，这是一个二维平面图，所以数据用二维数组来表示，数组两个下标可以表示棋盘上的位置，数组元素的值代表棋格上的状态，共有三种情况，分别是0代表空格，1代表白棋，2代表黑棋.这样程序的主要工作是接收棋手按键操作，棋手用Up、Down、Left、Right控制光标移动，空格键表示落子.一旦接收到空格键，说明棋手落子，先判断是否是有效位置，也就是说已经有棋子的位置不能重叠 计算机学院网络工程专业《程序设计综合课程设计》报告（2011/2012学年第一学期） 学生姓名： 学生班级：网络工程 学生学号： 指导教师： 2011年12月30日 双人五子 棋 目录 第一章课程设计目的和要求 (1) 1.1课程设计的目的 (1) 1.2课程设计的要求 (1) 第二章课程设计任务内容 (2) 2.1课程设计的主要内容 (2) 2.2系统设计原则 (2) 第三章设计说明 (3) 3.1游戏分析和介绍 (3) 3.1.1游戏分析 (3) 3.1.2游戏介绍 (3) 3.2重点模块说明 (3) 3.2.1棋盘界面Showboard() (3) 3.2.2下棋Play() (4) 3.2.3覆盖棋盘Recoverboard() (7) 3.2.4游戏结束后初始化棋盘Unitboard() (7) 3.2.5保存棋盘CopyB() (8) 3.3函数清单 (8) 3.4接口 (9) 第四章软件使用说明 (10) 4.1测试 (10) 4.2限制条件 (13) 第五章课程设计心得体会 (14) 附录一程序流程图 (15) 附录二程序代码 (16) 附录三参考文献 (26) 第一章课程设计目的和要求 1.1课程设计的目 1,学习综合运用C语言课程和其他相关课程的知识，提高分析解决实际问题的能力，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识，进一步加强结构化程序设计的思想，加深对高级语言基本语言要素和控制结构的理解。 2,全面系统的学习面向对象程序设计的基本概念、基本语法和编程方法，与同学合作设计整套程序，并且独立完成一定工作量的程序设计. 3,掌握程序设计中的常用算法和C语言的程序技巧,培养良好的程序设计风格。 4,运用所学的知识了解五子棋游戏的制作结构，将所学的知识运用于实践中。 1.2课程设计的要求 1,与同学合作设计、编制、调试出一款双人五子棋游戏，并单独完成其中一定量的函数模块。 2,要求该游戏具有趣味性和可操作性，能够正常运行。其中用到C++语言中的各种语句、结构。（如其中需要注意全局变量和局部变量的申明，数组的使用等） 3,双人五子棋要求能够进入欢迎界面，二人对弈，当有五颗同色棋子相连时，判断出输赢等一系列游戏流程。 课程设计-c语言设计-五子棋游戏 河南城建学院 测绘与城市空间信息系 测绘程序设计 题目: 五子棋游戏 班级： 0614112 人数： 3人 成员： 学号： 指导老师: 时间：2012年6月 目录 1课程设计报告-------------------2 1.1问题描述----------------------2 1.2 任务分工- - - - - - - - - - - - - - - 2 1.3需求分析---------------------------3 1.4概要设计-----------------------3 1.5详细设计-----------------------4 1.6调试分析---------------------5 2源程序---------------------6 3程序的说明文件-------------------12 4课设总结-----------------------13 1.课程设计报告 1.1问题描述 连珠(五子棋)是有两个人在一盘棋上进行对抗的竞技运动。在对局开始时，先由用户选择哪方先开局，先开局一方将一枚棋子落在一点上，然后由另一方在对方棋周围的交叉点上落子，如此轮流落子，直到某一方首先在棋盘的直线、横线或斜线上形成连续的五子则该方就算获胜。此时，算法结束。当有任何一方想退出时，都可在算法中实现。 1.2 五子棋的背景 传统五子棋的棋具与围棋相同，棋子分为黑白两色，棋盘为15×15，棋子放置于棋盘线交叉点上。两人对局，各执一色，轮流下一子，先将横、竖或斜线的5个或5个以上同色棋子连成不间断的一排者为胜。 因为传统五子棋在落子后不能移动或拿掉，所以也可以用纸和笔来进行游戏。 1.2 任务分工 组长：赵哲武 负责小组程序的输入和创新部分，分配任务，使工作衔接有序，以 中国矿业大学 应用系统开发实践 设计题目:基于VC的五子棋游戏软件的设计与开发指导教师: 学生: 专业: 计算机科学与技术09-1班 2012年 5月 目录 1 引言 (2) 2 系统需求分析 (2) 2.1系统需求 (2) 2.2功能需求 (2) 2.3系统运行环境 (2) 3 五子棋算法分析 (3) 3.1五子棋的发展 (3) 3.2五子棋的规则 (3) 3.3具体算法分析 (4) 3.3.1 棋盘局势状态表示 (4) 3.3.2棋盘中下棋的顺序表示 (5) 3.3.3具体算法 (5) 4 系统流程 (7) 5 系统功能实现 (8) 5.1窗口设计 (9) 5.2棋盘设计 (9) 5.3按钮功能的实现 (10) 5.4胜负判断 (11) 6 系统测试与分析 (13) 7 结论 (17) 1.引言 目前网络上有很多五子棋子游戏，玩法简单，娱乐性也很高。五子棋不仅能增强思维能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身养性。通过对五子棋的设计与开发，了解和掌握游戏开发的原理与方法。让电脑像人脑一样思考，一直是人工智能发展的最终目标。作为一门边缘学科，它有诸多的研究领域，博弈即为其中之一。博弈的参加者可以是个人、集体、某种生物或机器，他们都力图用自己的“智力”去击败对手。博弈为人工智能提供了一个极好的试验场所，人工智能中的许多概念和方法都是从博弈程序中提炼出来的，人工智能中大多以下棋为例来研究博弈规律。本文以五子棋为入口，设计了一个五子棋双人对战和人机对弈系统，以实现人和人，人和计算机的博弈，最终的目的是为了建立一个有具体规则的五子棋平台。 2.需求分析 目前网络上有很多五子棋子游戏，玩法简单，娱乐性也很高。五子棋不仅能增强思维能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身养性。通过对五子棋的设计与开发，了解和掌握游戏开发的原理与方法。让电脑像人脑一样思考，一直是人工智能发展的最终目标。作为一门边缘学科，它有诸多的研究领域，博弈即为其中之一。博弈的参加者可以是个人、集体、某种生物或机器，他们都力图用自己的“智力”去击败对手。人机对弈程序的要点，至少应具备以下4个部分：(1) 状态表示：某种在机器中表示棋局的方法，能够让程序知道博弈的状态。(2) 走法产生：产生合法走法的规则，以使博弈公正地进行，并可判断对手是否乱走。(3)搜索技术：从所有合法的走法中选择最佳的走法技术。(4) 对弈界面。 2.1 系统需求 五子棋作为一款休闲益智游戏，它最大的优点在于游戏规则家喻户晓，简单，上手快，趣味性强，所以受广大用户青睐，在各大提供棋牌类游戏的平台都可以看到玩五子棋游戏的人很多。休闲益智游戏中等级并不是最重要的追求目标，通过对游戏规则的熟悉，能很快上手掌握其操作方式，也更适合男女老幼全家共同娱乐，花费时间简短，速战速决，在短时间内感受到游戏的乐趣，完全享受气氛轻松活跃的游戏过程。此种娱乐方式既不耽误时间也能轻松调剂娱乐，充分适合现代人们的娱乐需求。更主要的是开发了人的智力，成为年轻一代最流行的游戏，据统计，五子棋游戏的玩家中，学生占了接近三分之一的比例，对学生的智力健康成长起一定作用，正所谓休闲娱乐两不误。 2.2 功能需求 要求系统界面简洁，操作方便，把五子棋游戏规则中最基本的规则体现出来，比如“和棋”、“重新开局”等。五子棋还有一大特点就是速战速决，电脑应在很短时间内就应做出判断，并能提供一定的帮助，违反游戏规则的时候应立即指出。在正规五子棋比赛中，都设置了“禁手”这一规则。 2.3 系统运行环境 Win 9X/Win ME/Win NT/Win 2000/Win XP/Win 2003/ 1、需求分析 1.1、课题背景和意义 五子棋一种两人对弈的纯策略型棋类游戏，由古代的传统黑白棋演化而来，相传起源于四千多年前的尧帝时期，比围棋的历史还要悠久，可能早在“尧造围棋”之前，民间就已有五子棋游戏。迅速发展于日本，流行于欧美。容易上手，老少皆宜，而且趣味横生，引人入胜；不仅能增强思维能提高智力，而且富含哲理，有助于修身养性。有关早期五子棋的文史资料与围棋有相似之处，因为古代五子棋的棋具与围棋是完全相同的。在上古的神话传说中有“女娲造人，伏羲做棋”一说，《增山海经》中记载：“休舆之山有石焉，名曰帝台之棋，五色而文状鹑卵。”李善注引三国魏邯郸淳《艺经》中曰：“棋局，纵横各十七道，合二百八十九道，白黑棋子，各一百五十枚”。这段虽没明讲是何种棋类，但至少知道远古就以漂亮的石头为棋子。因而规则简单的五子棋也可能出自当时，并是用石子作棋子。亦有传说，五子棋最初流行于少数民族地区，以后渐渐演变成围棋并在炎黄子孙后代中遍及开来。 五子棋是一种益智的游戏，他可以提高人们的反应能力。尤其是在开发人们的智力方面，很受人们的欢迎。 《数据结构课程设计》是一门实践性的计算机课程，为了学好这门课程，必须在掌握理论知识的同时，加强上机实践。通过这次课程设计，要求掌握较大程序的设计方法，相应数据结构的选择应用、算法的设计及其实现和性能分析等方面中加深对课程基本内容的理解。同时，在设计方法以及上机操作等基本技能和科学作风方面受到比较系统和严格的训练。 1.2、课题要求 1.2.1、设计一个20*20大小的棋盘进行和电脑对战游戏 1.2.2、实现电脑智能和玩家对战，能实现智能攻防，迅速对局势作出判断并下 棋. 1.3、软件格式规定 1 伊犁师范学院高级语言课程设计报告 学院：电子与信息工程学院 学生姓名： 学号： 专业届别： 指导教师： 完成时间： 五子棋游戏 1 设计目的及要求 目的： (1)学习综合运用C语言课程和其他相关课程的知识，提高分析解决实际问题的能力，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识，进一步加强结构化程序设计的思想，加深对高级语言基本语言要素和控制结构的理解。 (2)全面系统的学习面向对象程序设计的基本概念、基本语法和编程方法，与同学合作设计整套程序，并且独立完成一定工作量的程序设计. (3)掌握程序设计中的常用算法和C语言的程序技巧,培养良好的程序设计风格。 (4)运用所学的知识了解五子棋游戏的制作结构，将所学的知识运用于实践中。 要求： (1)独自设计、编制、调试出一款五子棋游戏。 (2)要求该游戏具有趣味性和可操作性，能够正常运行。其中用到C语言中的各种语句、结构。（如其中需要注意全局变量和局部变量的申明，数组的使用等）(3)五子棋游戏要求能够进入欢迎界面，当有五颗相同颜色的棋子连续连成五颗，就胜出。 任务： 五子棋是一种传统的棋盘游戏，是我国古代传统的黑白棋种之一发展于日本，流行于欧洲任务内容就是设计一款老少皆宜、能够锻炼个人策略谋划能力棋。有助于孩子开发智力，或者闲暇时打发时间。原则： (1)系统性。系统作为统一整体而存在，因此，在设计中，要从系统的角度考虑。系统的代码要统一，传递语言要尽可能一致。 (2)可靠性。可靠性是指系统抵御外界干扰的能力及外界干扰时的恢复能力。 (3)规范性。游戏的运用以吸引玩家的乐趣为前提，一方面，系统设计应尽量避免不必要的复杂化，另一方面模块应尽量简洁，以缩短处理流程。 2 开发工具 C语言 3 应用平台 Windows xp 4 功能设计 游戏分析: 五子棋是两人之间的竞技游戏，该五子棋程序基本上实现了五子棋游戏的功能，有双方下棋之前的欢迎界面及下棋过程中的棋盘界面，还有最终会判断出输赢。同时，该游戏采用了二维坐标实现的，明了易懂，方便玩家在游戏过程中的基本操作，使游戏更加简便。细节方面，该程序有实时储存功能，随时记录。另外考虑到游戏挺简单的，就没有设置悔棋的相关模块。 游戏介绍: 该游戏是简单的双人五子棋，所实现的功能是能够显示欢迎界面，选择是否进行游戏，进入游戏界面以后，玩家开始下棋。玩家输入坐标则会在棋盘上显示棋子，（若是输入的坐标超出棋盘或者该位子已经有子则会提示玩家重新输入坐标位子），若输入则退出游戏。 4.1 算法设计 程序说明： 五子棋是一款经典的益智类游戏，通常是黑棋先行；五子棋专用盘为15*15方格，五个子的连接方向为横、竖、斜，当任一方的五个子在各方向上连成一线时，则该方获胜。 程序要求： 按照程序说明编写五子棋程序，要求可以进行双人之间的游戏。程序输出： 输出棋盘、棋子，并能够进行相应的操作。 《人工智能导论》课程报告 课题名称：五子棋 姓名: X X 学号：114304xxxx 课题负责人名（学号）： X X114304xxxx 同组成员名单（学号、角色）： x x1143041325 XXX1143041036 指导教师：张建州 评阅成绩： 评阅意见： 提交报告时间：2014年 1 月 9 日 五子棋 计算机科学与技术专业 学生XXX 指导老师张建州 [摘要]人类之所以不断在进步，是因为我们人类一直不断的在思考，五子棋游戏程序的开发符合人类进步也是促进人类进步的一大动力之一。五子棋游戏程序让人们方便快捷的可以下五子棋，让人们在何时都能通过下棋来提高逻辑思维能力，同时也培养儿童的兴趣以及爱好，让孩子更加聪明。 同时，五子棋游戏程序的开发也使得五子棋这个游戏得到了广泛的推广，让世界各地的人们知道五子棋，玩上五子棋，这已经不是局限。五子棋游戏程序使得越来越多的人喜欢上了五子棋，热爱下五子棋，它是具有很好的带动性的。 关键词：五子棋进步思考 目录 《人工智能导论》课程报告 0 1 引言 (3) 1.1五子棋简介 (3) 1.2 五子棋游戏的发展与现状 (3) 2 研究问题描述 (4) 2.1 问题定义 (4) 2.2 可行性研究 (4) 2.3 需求分析 (5) 2.4 总体设计 (5) 2.5 详细设计 (6) 2.6编码和单元测试 (6) 3 人工智能技术 (6) 4 算法设计 (7) 4.1α-β剪枝算法 (7) 4.2极大极小树 (7) 4.3深度优先搜索（DFS） (8) 4.4静态估值函数 (9) 5 软件设计和实现 (9) 5.1 数据结构定义 (9) 5.2 程序流程图 (17) 6 性能测试 (18) 6.1 程序执行结果 (18) 7 总结 (21) 参考文献 (21) 五子棋游戏实验报告 课程名称计算机程序设计(VB) 学号______________________ 姓名______________________ 班级______________________ 提交时间 五子棋软件设计 一、实验目的 1?通过五子棋软件设计或者自拟题目设计，巩固本课程所学的各个章节重点知识，自拟题目的同学需尽早向教师提岀自己的想法及设计方案。 2?通过开发一个较大的系统，增强软件开发能力。 3?通过调试系统，增强逻辑思维能力。 二、实验内容 1.基本要求： (1)输入两个对手名字，然后进入游戏界面。 (2)用鼠标点击的方式在棋盘上摆放棋子，黑白交替。(棋盘15*15 ) (3)可以悔棋。 (4)五子连在一起的时候能判断胜利，并且显示出胜利者的名字。 (5)能够将棋局的结果保存，保存该棋局 结束的状态、对手名字、棋局名字(棋局名字在保存时由用户在相应的界面下添入)(此功能要求用数据库和文件两种技术实现)。 因为棋盘上空点居多，大部分点的信息为0,因此只需保存有棋子的点的信息 用文件技术进行棋局保存，思路相同。 （7）五子棋恢复棋局 思路：首先从数据库文件中找到要恢复棋局的数据（即曾经保存的数据），然后把这些数据赋值给内存中相应的数组或者变量中，按照这些数据重新绘制棋盘和棋子，即完成了对棋局的恢复。 窗体启动事件应该完成的事情： 组合框中应该显示曾经保存的棋局名。因为每次保存棋局时，都是将棋局所有棋子的记录添加在表的最 后，因此表中关于棋局名的记录只能是类似于aaabbbbccccc的形式，而不可能是abbcacc的形式，根据 这个特点编程序取出表中不同的棋局名。 具体算法： 用一个字符串变量strfile初始值为空，从表的顶端向下依次移动记录指针，如果当前记录的棋局名字段和strfile不相等，说明进入另一个棋局的记录中，将该棋局记录的棋局名赋值给strfile，并加入到组合 框中，一直到表中最后一个记录 因为要从数据库中取岀相关数据到a数组中，因此要将a数组所有数据清零。 要建立一个data控件，与数据库连接起来，而后识别棋局（即表中的棋局名字段与在列表框中选择的棋 局名比较），将数据库该棋局中所有信息都赋值给a数组及相关变量。 刚才仅仅是数据的恢复，即将数据库中已经保存过的数据恢复到内存中，下一步应该根据内存中的数据重新绘制棋盘以及棋子。 重新绘制棋盘是独立的一块功能，因此考虑用全局子过程来实现，该子过程定义在模块中。思路如下： 清屏一绘制棋盘一根据a数组中的每一项的两个下标来决定绘制棋子的位置，根据每一项的值是1还是 2来决定在该位置绘制何颜色的棋子。 决定该黑白方走的blackwhite变量当时没有保存，可以采用在数据库中保存的方式来解决，本例中解决方法是通过数黑白棋子个数来决定恢复棋局后该谁走的。 因此设置了一个变量做计数器，每走一步棋计数器的值加一。 用文件技术实现棋局恢复，思路相同。 （8）悔棋 悔一步棋：用几个变量来表示关于一步棋的几个信息，每次下子都将该子的信息赋值给那几个变量，悔 一步棋即将那几个变量所表示的点的a数组信息清零。而后调用paint （）过程重画。 以上是教师带着学生完成的软件功能。 遗留问题：保存棋手姓名和棋局名并在恢复棋局的时候显示。（需要同学们自己完成）思路：在数据表中多建立两个字段，分别表示两个棋手姓名，同其它数据的保存类似。 三、设计日期 十二月 四、完成日期 十二月 五、实验体会 其实，一开始学习vb我就对它不抱有一定的热情，可能是因为要用到计算机以及编程问题，当时一想到有代码，就会无比的苦恼，但是为了让这门课顺利通过，我还是怀着一颗必须要学的心情。起初，我对待这门新课程和其他课 五子棋兴趣小组活动教案 第一课时认识五子棋（一） 学习目标: 1、认识五子棋棋盘，知道棋盘是有横竖各15条平行线交叉组成及棋盘上的4星1天元； 2、认识五子棋棋子，知道五子棋棋子是黑白225枚子，黑113枚子，白112枚子。 学会五子棋执棋方式。 3.了解五子棋的历史及比赛的计时制。 重点、难点: 认识五子棋棋盘，知道棋盘是有横竖各15条平行线交叉组成及棋盘上的4星1天元；认识五子棋棋子，知道五子棋棋子是黑白225枚子，黑113枚子，白112枚子；学会五子棋执棋方式。 一、谈话导入。 1、同学们，课前老师让你们收集并了解有关五子棋的资料，那谁愿意把自己收集到的知识讲给大家听？ 2、学生汇报所收集的资料。 3、通过资料的收集，我们了解了许多五子棋的知识。 二、新课 1、五子棋的历史 五子棋是我们中国发明的，距离现在已经有四千多年的历史了 2、认识五子棋棋盘。出示图1 第二课时认识五子棋（二） （1）生观察棋盘，发现问题，提出质疑。 （2）通过其他学生的已有知识解决问题，师补充小结：棋盘由纵横各15条等距离、垂直交叉的平行线构成，形成225个交叉点。以对局开始时的黑方为准，棋盘上的纵行线从下向上用阿拉伯数字1—15 标记（注：QQ棋盘上的数字则从上向下标记），横行线从左到右用英文字母A--O标记，其中H8点为天元；D4、D12、L12、L4四点为星。 3、认识棋子。 （1）师演示，生直观：棋子由黑白两种颜色组成。师补充：共有225个棋子，与交叉点的个数相同；其中黑棋113个，白棋112个，不过平时下棋棋子少些也是可以的。 （2）正确的执棋方式。 师演示：是食指的指甲与中指的指肚儿夹住棋子。棋子落在 棋盘的交叉点上，落下后不能移动。 生执棋练习：先从自己的棋盒里拿棋，放到棋盘上的交叉点上。然后同桌之间比赛，看谁拿的快，放的准。 4.了解五子棋比赛计时制 (一)比赛时限 比赛时限可分每方30分钟到5小时不等，但一般要求一天内必须结束。有些比赛受条件限制，也可采用双方共用时限的方法，时限时间约是单方时限的双倍。双方共用时限到时后，可用限时走棋(几分钟之内走完若干手棋)或到时读秒的后续手段，直到该局结束。读秒时限，多采用1分钟制，凡一着棋用时不足1分钟，可不计时间，到1分钟则判负。 (二)迟到时限 比赛前，组织者都会规定迟到时限，一般为15分钟，每场比赛迟到时限一到，未到场的棋手均按弃权判负。 西南交通大学 程序语言综合课程设计 五子棋游戏 课程《程序语言综合课程设计》 学院信息科学与技术学 专业软件工程 姓名 学号 20119050 日期 2016年月日 目录 第一章课程设计的目的和要求 (3) 1.1 课程设计的目的 (3) 1.2 课程设计的要求 (3) 1.3 课程设计的实验环境 (3) 第二章功能描述 (4) 第三章总体设计 (5) 3.1 功能模块设计 (5) 3.1.1 任务执行流程图 (5) 3.1.2 下棋函数流程图 (6) 3.2 数据结构设计 (7) 3.2.1 定义结构体 (7) 3.2.2 定义数组 (7) 3.2.3 全局变量 (7) 3.3 函数功能描述 (7) 第四章程序实现 (8) 4.1源码分析 (8) 4.2运行结果及界面介绍 (22) 第五章后记 (27) 第一章课程设计的目的和要求 1.1 课程设计的目的 1.加深对C语言数据类型，运算，语句结构及其程序设计的基本方法理解和掌握； 2.熟练掌握流程图的绘制、程序设计文档的书写； 3.通过编写一个完整的程序，一方面可以检查我们这学期的学习情况，为以后的学习打下坚实的基础； 4.熟悉C语言游戏编程，掌握五子棋游戏开发的基本原理，从而为以后的程序开发奠定基础。 1.2 课程设计的要求 1、编写程序代码，调试所写程序使其能够正确运行； 2、能进行基本的五子棋操作，有图形界面，能够用键盘操作； 3、能够实现悔棋、存档和读档等附加功能 1.3 课程设计的实验环境 该课程设计在设计与实验过程中需要在windows XP系统/windows 2000以上系统中进行，程序设计要求在visual C++6.0平台中进行，完成代码的编写、编译、调试、测试等工作。本游戏对计算机硬件和操作系统要求极低，所以在这里只是把自己的电脑硬件参数和系统参数列下： 硬件：Cpu:2.1GHZ，内存，2GB，硬盘：320GB，操作系统：windows xp 软件环境：安装VC++6.0 设计一个简单的五子棋游戏 一、设计目标与内容 1.了解Windows编程的基础知识，掌握MFC应用程序的基本知 识; 2.基本掌握面向对象程序设计的基本思路和方法； 3.掌握用VC++开发应用程序的的一般步骤和方法； 4.能够利用所学的基本知识, 设计一个简单的五子棋游戏，具 有以下功能：①数据结构的设计；五子棋棋盘的绘制。②两人下棋时，两人下棋算法的设计。③两人下棋时,判断任一方获胜的算法的设计。 二、设计要求 1.用VC＋＋进行编码，实现应用程序的功能。注重编码质量， 代码要有适当的注释； 提交设计报告一份（课程设计任务书、目录、主要的数据结构、设计的基本思路、设计的步骤及主要代码、心得体会、参考文献）。总体设计 运行时效果如下： 图3-1 这个程序只能进行两个人之间的对弈，不能进行人机对弈，由于时间和个人能力的原因所以人机对弈的算法就没有写出。同时程序中也存在着很多漏洞，但基本的功能都已经实现，还有待继续改进。 详细设计 新建工程game_wzq 选择单文档应用程序，在Step 4 of 6中先中Windows Sockets 复选框。如下图： 图3-2 资源编辑 黑白位图Bitmap以表示棋盘上面的棋子： IDB_BLACK DB_WHITE 黑白鼠标Cursor以替换当前鼠标： IDC_CURSOR1 黑棋子 IDC_CURSOR2 白棋子 黑白图标Icon以显示在状态栏供以提示 IDI_BLACK IDI_WHITE 菜单以供操作： 开始： ID_START 保存： ID_SAVE 打开： ID_OPEN 如下图所示： 图3-3 变量函数 首先，为了实现状态栏的应用，我们必须更改它的变量： c 课程设计报告五子棋 C++面向对象课程设计报告 院(系): 专业: 学生姓名: ,, 班级:,,,学号: 题目: 五子连珠棋 ,,,,,,,,, 起迄日期: 2010-12-20,,,, ,,,,, 设计地点: 指导教师: 完成日期: 2010 年 12 月31 日 课程设计报告内容 一、需求分析 1( 选做此课题目的 五子棋游戏是一历史悠久，对抗性强，技巧性高的棋类游戏。而且我对五子棋有着独特的爱好，希望自己也可以编写出一款可以实现人机对战的五子棋游戏。把自己的思想付给电脑，让自己有些成就感，给自己继续努力的动力。借此次课程设计的机会，把想法变成现实。而且五子棋不仅能增强思维能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身养性。五子棋既有现代休闲的明显特征“短、平、快”，又有古典哲学的高深学问“阴阳易理”;它既有简单易学的特性，为人民群众所喜闻乐见，又有深奥的技巧和高水平的国际性比赛;它的棋文化源渊流长，具有东方的神秘和西方的直观;既有“场”的概念，亦有“点”的连接。它是中西文化的交流点，是古今哲理的结晶。所以此次c++课程设计选择五子棋这个题目。 2( 程序所实现的功能 通过给电脑赋予人工智能，利用电脑运算速度快的特点，结合五子棋的游戏规则，给电脑设定固定的扫描方式，设定权值，使电脑能够选择最合适的落子点，然后调用加载已做好的棋盘棋子图像，最终实现简单的人机对弈。 3(该游戏为普通玩家使用，只要连成五子即获胜，没有禁手、RIF(国际连珠连盟)正式规则、“Yamaguchi”、”Tarannikov”、“Taraguchi”等规则。 二、设计内容 1( 根据所选题目，给出模块图 主界面 开始游戏重新开始游戏游戏结束 初始化棋盘初始化棋盘 结束界面 落子 判断输赢 2( 画出主程序及其主要模块的流程图 游戏开始 初始化棋盘 加载棋盘图片 1 点鼠标左键落子 加载棋子图片到棋盘 扫描棋盘，根据预设权 值，选择最佳地点落子否五子连 珠, 加载棋子图片到棋盘 C++语言程序设计 课程设计报告 课程：C++语言程序设计题目：五子棋 年级： 专业： 学号： 姓名： 指导教师： 江苏师范大学数学与统计学院 【摘要】 五子棋是我国古代的、传统的黑白棋种之一。五子棋不仅能增强思维能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身养性。本游戏是以C++语言作为开发工具，运行环境Visual C++ 6.0，通过构造函数绘制棋谱，以及落子函数、判断函数，实现双人对弈的功能。 【关键词】五子棋、游戏、人人对战、C++ 【引言】 五子棋是起源于中国古代的传统黑白棋种之一。现代五子棋日文称之为“連珠”，英译为“Renju”，英文称之为“Gobang”或“FIR”（Five in a Row的缩写），亦有“连五子”、“五子连”、“串珠”、“五目”、“五目碰”、“五格”等多种称谓。 五子棋不仅能增强思维能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身养性。五子棋既有现代休闲的明显特征“短、平、快”，又有古典哲学的高深学问“阴阳易理”；它既有简单易学的特性，为人民群众所喜闻乐见，又有深奥的技巧和高水平的国际性比赛；它的棋文化源渊流长，具有东方的神秘和西方的直观；既有“场”的概念，亦有“点”的连接。它是中西文化的交流点，是古今哲理的结晶。 本游戏是以C++语言作为开发工具，运行环境Visual C++ 6.0，通过构造函数绘制棋谱，以及落子函数、判断函数，实现双人对弈的功能。 【设计思路】 第一步：绘制棋谱 第二步：对战双方落子 第三步：判断是否有五子连珠 第四步：重复第一、二、三步直至出现五子连珠 【设计过程】 通过构造函数实现棋盘，编写落子函数实现玩家落子，通过判断函数判断是否有五子连珠的结果。 【设计结果】 图1-1 初始画面 C语言程序设计 题目五子棋(双人对战)指导教师 学生姓名 学号 专业电子信息工程 教学单位物理系（盖章） 目录 1课程设计的目的及要求 (1) 1.1课程设计目的与基本要求 (1) 1.2系统运行环境及功能简介 (1) 2程序流程图 (1) 3运行的运行及说明 (2) 3.1系统的运行 (2) 3.2程序的实现 (3) 3.3程序运行 (3) 3. 系统的调试 (3) 4课程设计目的 (3) 5 程序特色 (3) 6程序存在的缺陷 (4) 7总结 (4) 附件:源程序清单 (4) 1设计要求与设计内容 1.1 课程设计目的与基本要求 ●掌握用C语言解决问题的基本方法和步骤，能够熟练地使用C语言编写 中小型应用程序。 ●熟练掌握C语言编写规则，掌握函数的应用方法和编写。 ●熟练掌握面向过程程序设计方法。 ●掌握结构化程序设计思想和方法；培养和提高学生的程序调试能力。 ●《高级语言程序设计与课程设计》是《高级语言程序设计》课程的实践环 节，其教学目的是通过一些中小规模的编程，使学生对C语言程序设计的基本规则与方法有比较全面的理解和认识，熟练掌握高级语言程序设计技术，为以后学习更高层次的程序设计和软件开发奠定坚实基础。 1.2系统运行环境及功能简介 Vc++6.0下运行，硬件基本无要求，现在的计算机系统基本都以运行该系统。 该系统是五子棋的人人对战模式,而非平常的人机对战，系统有简单的菜单界面。本程序简洁明快，采用黑白两色棋。开始显示20*20的棋盘，白棋棋先手，要能动态显示下棋顺序，而且能自动判断输赢及显示胜负信息。 2程序流程图(系统的流程图如图2-1所示) C++面向对象课程设计报告 院（系）： 专业： 学生姓名：＿＿ 班级：＿＿＿学号： 题目：五子连珠棋＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 起迄日期：2010-12-20＿＿＿＿＿＿＿＿＿设计地点： 指导教师： 完成日期: 2010 年 12 月31 日 课程设计报告内容 一、需求分析 1．选做此课题目的 五子棋游戏是一历史悠久，对抗性强，技巧性高的棋类游戏。而且我对五子棋有着独特的爱好，希望自己也可以编写出一款可以实现人机对战的五子棋游戏。把自己的思想付给电脑，让自己有些成就感，给自己继续努力的动力。借此次课程设计的机会，把想法变成现实。而且五子棋不仅能增强思维能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身养性。五子棋既有现代休闲的明显特征“短、平、快”，又有古典哲学的高深学问“阴阳易理”；它既有简单易学的特性，为人民群众所喜闻乐见，又有深奥的技巧和高水平的国际性比赛；它的棋文化源渊流长，具有东方的神秘和西方的直观；既有“场”的概念，亦有“点”的连接。它是中西文化的交流点，是古今哲理的结晶。所以此次c++课程设计选择五子棋这个题目。 2．程序所实现的功能 通过给电脑赋予人工智能，利用电脑运算速度快的特点，结合五子棋的游戏规则，给电脑设定固定的扫描方式，设定权值，使电脑能够选择最合适的落子点，然后调用加载已做好的棋盘棋子图像，最终实现简单的人机对弈。 3．该游戏为普通玩家使用，只要连成五子即获胜，没有禁手、RIF(国际连珠连盟)正式规则、“Yamaguchi”、”Tarannikov”、“Taraguchi”等规则。 二、设计内容 1．根据所选题目，给出模块图 2．画出主程序及其主要模块的流程图五子棋课程设计报告
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