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人工智能博弈树搜索技术一字棋博弈C++源程序

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using namespace std;
#define MAX_NUM 1000 //计算机获胜的标志
#define NO_BLANK -1001//人获胜的标志
#define TREE_DEPTH 3 //递归深度
#define NIL 1001 //根节点的函数走步评估值

class State //棋盘状态节点，一个State实例就是一个棋盘的状态节点，从而形成一颗树状结构
{
public:
int QP[3][3]; //当前棋盘数组
int e_fun; //评分结果
int child[9]; //当前棋盘状态下的后一步的所有状态节点
int parent; //当前棋盘状态下的父母节点下标
int bestChild;//在child[9]里e_fun最优的节点下标
};

class Tic
{
public:
int tmpQP[3][3]; //用于3层递归的临时棋盘

static int s_count;//叶子节点的静态总数
State States[MAX_NUM];//棋盘状态节点数组

Tic()
{

}

void init() //初始化棋盘，将各个位置的棋盘都置为0
{

s_count=0;
for(int i=0;i<3;i++)
for(int j=0;j<3;j++)
{
States[0].QP[i][j] = 0;
}
States[0].parent = NIL;
}

void PrintQP()//棋盘界面显示
{
for(int i=0;i<3;i++)
{
for(int j=0;j<3;j++)
{
cout<}
cout<}
}

int IsWin(State s) //判断当前的棋盘状态是否有令任何一方获胜
{
for(int i=0;i<3;i++)
{
if(s.QP[i][0]==1&&s.QP[i][1]==1&&s.QP[i][2]==1)return 1;
if(s.QP[i][0]==-1&&s.QP[i][1]==-1&&s.QP[i][2]==-1)return -1;
}
for(i=0;i<3;i++)
{
if(s.QP[0][i]==1&&s.QP[1][i]==1&&s.QP[2][i]==1)return 1;
if(s.QP[0][i]==-1&&s.QP[1][i]==-1&&s.QP[2][i]==-1)return -1;
}
if((s.QP[0][0]==1&&s.QP[1][1]==1&&s.QP[2][2]==1)||(s.QP[2][0]==1&&s.QP[1][1]==1&&s.QP[0][2]==1))return 1;
if((s.QP[0][0]==-1&&s.QP[1][1]==-1&&s.QP[2][2]==-1)||(s.QP[2][0]==-1&&s.QP[1][1]==-1&&s.QP[0][2]==-1))return -1;
return 0;
}

int e_fun(State s)//机器智能判定评价函数
{
bool flag=true;
for(int i=0;i<3;i++)
for(int j=0;j<3;j++)
if(s.QP[i][j]==0)flag=false;
if(flag)return NO_BLANK;
if(IsWin(s)==-1)return -MAX_NUM;
if(IsWin(s)==1)return MAX_NUM;
int count=0;
for(i=0;i<3;i++)
for(int j=0;j<3;j++)
if(s.QP[i][j]==0)tmpQP[i][j]=1;
else tmpQP[i][j]=s.QP[i][j];
for(i=0;i<3;i++)
count+=(tmpQP[i][0]+tmpQP[i][1]+tmpQP[i][2])/3;
for(i=0;i<3;i++)
count+=(tmpQP[0][i]+tmpQP[1][i]+tmpQP[2][i])/3;

count+=(tmpQP[0][0]+tmpQP[1][1]+tmpQP[2][2])/3;
count+=(tmpQP[2][0]+tmpQP[1][1]+tmpQP[0][2])/3;

for( i=0;i<3;i++)
for(int j=0;j<3;j++)
if(s.QP[i][j]==0)tmpQP[i][j]=-1;
else tmpQP[i][j]=s.QP[i][j];

for(i=0;i<3;i++)
count+=(tmpQP[i][0]+tmpQP[i][1]+tmpQP[i][2])/3;

for(i=0;i<3;i++)
count+=(tmpQP[0][i]+tmpQP[1][i]+tmpQP[2][i])/3;

count+=(tmpQP[0][0]+tmpQP[1][1]+tmpQP[2][2])/3;
count+=(tmpQP[2][0]+tmpQP[1][1]+tmpQP[0][2])/3;
return count;
}

vi

rtual bool AutoDone()
{
return false;
}
void UserInput()//获取用户的输入
{
int pos,x,y;
L1: cout<<"请输入棋子的坐标 (xy): ";
cin>>pos;
x=pos/10,y=pos%10;
if(x>0&&x<4&&y>0&&y<4&&States[0].QP[x-1][y-1]==0)
States[0].QP[x-1][y-1]=-1;
else
{
cout<<"非法输入！";
goto L1;
}
}
};

int Tic::s_count = 0;//初始化棋盘状态节点总数，刚开始置为0

class demo : public Tic
{
public:
demo()
{

}
bool Judge()
{
int i,j,a=0;
for(i=0;i<3;i++)
for(j=0;j<3;j++)
if(States[0].QP[i][j]==0) a++;
if(a==0)return true;
return false;
}
virtual bool AutoDone()
{ int a,b,i,j,m,n,max,min,x,y;

if(IsWin(States[0])==-1)
{
cout<<"恭喜您获胜！"<return true;
}
a=0,b=0;
max=-10000;
for(x=0;x<3;x++)
for(y=0;y<3;y++)
States[11].QP[x][y]=States[0].QP[x][y];
for(i=0;i<3;i++)
for(j=0;j<3;j++)
{
if(States[0].QP[i][j]==0)
{ a=1;
for(x=0;x<3;x++)
for(y=0;y<3;y++)
States[a].QP[x][y]=States[0].QP[x][y];
States[a].QP[i][j]=1;
min=10000;
for(m=0;m<3;m++)
for(n=0;n<3;n++)
{
if(States[a].QP[m][n]==0)
{ b=1;
for(x=0;x<3;x++)
for(y=0;y<3;y++)
States[10].QP[x][y]=States[a].QP[x][y];
States[10].QP[m][n]=-1;
States[10].e_fun=e_fun(States[10]);
if(States[10].e_fun}
}
States[a].e_fun=min;
if(States[a].e_fun>max)
{ max=States[a].e_fun;
for(x=0;x<3;x++)
for(y=0;y<3;y++)
States[11].QP[x][y]=States[a].QP[x][y];
}
}
}

for(x=0;x<3;x++)
for(y=0;y<3;y++)
States[0].QP[x][y]=States[11].QP[x][y];

cout<<"计算机走棋"<PrintQP();
if(IsWin(States[0])==1)
{
cout<<"抱歉你输了，计算机获胜！"<return true;
}
else if(IsWin(States[0])==-1)
{
cout<<"恭喜您获胜！"<return true;
}
return false;

}
};

void main()
{
system("title #子棋智能小游戏");
system("color b1");
char IsFirst;
bool IsFinish;
cout<<"若您为先手，请输入'y':"<cin>>IsFirst;
demo *p=new demo();
p->init();
cout<<"棋盘的初始状态:"<p->PrintQP();
do{ if(!p->Judge())
{
if(IsFirst=='y')
{
p->UserInput();p->PrintQP();
if(!p->Judge())
{IsFinish=p->AutoDone();}
}
else
{ IsFinish=p->AutoDone();
if(!p->Judge())
{if(!IsFinish) {p->UserInput();p->PrintQP();}}
}
}
if(p->Judge()) IsFinish=true;
}while (!IsFinish);
if((p->IsWin(p->States[0])==0)&&p->Judge())
{
cout<<"平局"<}
}