五子棋人机对战完整代码

一，五子棋棋盘

棋盘正中一点为“天元”。棋盘两端的横线称端线。棋盘左右最外边的两条纵线称边线。从两条端线和两条边线向正中发展而纵横交叉在第四条线形成的四个点称为“星”。

以持黑方为准，棋盘上的纵轴线从左到右用英文字母A~O标记。横行线从近到远用阿拉伯数字1~15标记。纵横轴上的横纵线交叉点分别用横纵线标记的名称合写成。如“天元”H8，四个“星”分别为D4、D12、L12、L4等。

 

 

 

二，五子棋比赛规则

1，行棋顺序
黑先、白后，从天元开始相互顺序落子。
2，判断胜负
最先在棋盘横向、竖向、斜向形成连续的相同色五个棋子的一方为胜。
黑棋禁手判负，白棋无禁手。黑棋禁手包括三三禁手，四四禁手，长连禁手。
如分不出胜负，则定为平局。
3， 棋子表示
为了使自已与对手看得更清楚，刚落下的子应区别表示，例如
白方正常子：○    白方刚落下之子：△
黑方正常字：●    黑方刚落下字：▲

 

三，重要棋型解释

1，五连：五颗同色棋子连在一起

2，活四：有2个成五点的四颗棋子

3，冲四：有1个成五点的四颗棋子

4，活三：可以形成活四的三颗棋子

 

四，禁手规则

1，三三禁手

由于黑方落一子，同时形成二个或二个以上黑方活三的局面

2，四四禁手

由于黑方落一子，同时形成二个或二个以上黑方四（活四或者冲四）的局面

3，长连禁手

 

由于黑方落一子，形成六个或者六个以上的同色连续棋子

 

五，关键技术解释

1，flat技术

通过dx和dy这2个常数数组，存下8个方向的向量，就可以把棋型判断、禁手判断等二维问题化作一维问题

通过for循环即可遍历每个方向，使得代码变得非常简洁

2，棋型判断和禁手判断

对于任何一个落子的位置，要独立的判断形成了几个活四，几个冲四，几个活三。

三三禁手和四四禁手直接根据三种棋型的数量判断即可，长连禁手单独判断，很简单。

3，打分机制

为了降低计算量，采取对每个落子位置单独进行打分的方法。

落子之后计算棋型，活四计1000分，冲四和活三都计100分。

另外，落子位置的8个邻居中，只要是有落子的位置，无论是黑是白，都计1分。

（对于边界上的点，只有5个或者3个邻居，为了编程方便，棋盘本身应该用一圈空格包围）

这样的话，对于0分的点直接忽略，即可大大增加剪枝效率。

因为0分的点是绝对不下的，所以禁手点直接算0分即可。

虽然规则允许下禁手点，但是禁手判负，所以AI认为无论黑方不会下禁手点是合理的（无论黑方是AI还是玩家）

4，AI算法

采取三层的极大极小算法

 

六，代码：

 

#include 
#include
#include
#define N 15
#define samekey same(row + dx[u] * i, col + dy[u] * i, key)
#define sumkadd for (i = 1; samekey; i++)sumk++; 
#define sumksub for (i = -1; samekey; i--)sumk++;
#define off if(!inboard(row + dx[u] * i, col + dy[u] * i) || p[row + dx[u] * i][col + dy[u] * i] != 0)continue;
#define temp0 if (tempp == 0){p[i][j] = 0;continue;}

int p[N + 2][N + 2]; //0空1黑2白  1●2○ -1▲-2△
int s = 0, ais = 1, s0;//s是轮到谁下,s=1,2，s=1是ai下，s=2是玩家，s=s0是黑方下，否则是白方下
bool is_end = false;
int dx[8] = { 1, 1, 0, -1, -1, -1, 0, 1 }; //flat技术
int dy[8] = { 0, 1, 1, 1, 0, -1, -1, -1 };//（dx,dy）是8个方向向量
int manu[2][300], manukey=0;

int out(int i, int j)
{
	if (p[i][j] == 1)return printf("●");
	if (p[i][j] == 2)return printf("○");
	if (p[i][j] == -1)return printf("▲");
	if (p[i][j] == -2)return printf("△");
	if (i == N)
	{
		if (j == 1)return printf("┏");
		if (j == N)return printf("┓");
		return printf("┯");
	}
	if (i == 1)
	{
		if (j == 1)return printf("┗");
		if (j == N)return printf("┛");
		return printf("┷");
	}
	if (j == 1)return printf("┠");
	if (j == N)return printf("┨");
	return printf("┼");
}
void DrawBoard()//画棋盘
{
	system("cls");
	int row = 0, col = 0, keyr = 0, keyc = 0;
	char alpha = 'A';
	printf("\n\n\n     ");
	for (col = 1; col <= N; col++)printf("%c ", alpha++);
	for (row = N; row >= 1; row--)
	{
		printf("\n   %2d", row);
		for (col = 1; col <= N; col++)
		{
			out(row, col);
			if (p[row][col] < 0)keyr = row, keyc = col;
		}
		printf("%d", row);
	}
	alpha = 'A';
	printf("\n     ");
	for (col = 1; col <= N; col++)printf("%c ", alpha++);
	printf("\n\n");
	if (s0 == ais)printf("  AI执黑，玩家执白\n");
	else printf("  AI执白，玩家执黑\n");
	alpha = 'A';
	if (keyr)printf("  最后落子位置：%c%d\n", alpha + keyc - 1, keyr);
}

void init()
{
	system("color f0");
	printf("输入1或者2进行选择\n1，AI执黑先行\n2，玩家执黑先行\n");
	scanf_s("%d", &s);
	if (s != 1 && s != 2)return init();
	s0 = s;
	int i, j;
	for (i = 0; i <= N + 1; i++)for (j = 0; j <= N + 1; j++)p[i][j] = 0;//以空格包围棋盘	
	DrawBoard();
	for (j = 0; j < 300; j++)manu[0][j] = manu[1][j] = 0;
}

bool inboard(int row, int col)//是否在棋盘内
{
	if (row <1 || row > N)return false;
	return col >= 1 && col <= N;
}

int same(int row, int col, int key)//判断2个棋子是否同色
{
	if (!inboard(row, col))return false;
	return (p[row][col] == key || p[row][col] + key == 0);
}

int num(int row, int col, int u)//坐标（row,col），方向向量u
{
	int i = row + dx[u], j = col + dy[u], sum = 0, ref = p[row][col];
	if (ref == 0)return 0;
	while (same(i, j, ref))sum++, i += dx[u], j += dy[u];
	return sum;
}

int live4(int row, int col)//活4的数量
{
	int key = p[row][col], sum = 0, i, u;
	for (u = 0; u < 4; u++)//4个方向，每个方向最多1个
	{
		int sumk = 1;
		sumkadd off sumksub off
		if (sumk == 4)sum++;
	}
	return sum;
}
int chong4(int row, int col)//冲4的数量
{
	int key = p[row][col], sum = 0, i, u;
	for (u = 0; u < 8; u++)//8个方向，每个方向最多1个
	{
		int  sumk = 0;
		bool flag = true;
		for (i = 1; samekey || flag; i++)//成五点的方向
		{
			if (!samekey)
			{
				if (flag&&p[row + dx[u] * i][col + dy[u] * i])sumk -= 10;
				flag = false;
			}
			sumk++;
		}
		if (!inboard(row + dx[u] * --i, col + dy[u] * i))continue;
		sumksub
		if (sumk == 4)sum++;
	}
	return sum - live4(row, col) * 2;
}
int live3(int row, int col)//活3的数量
{
	int key = p[row][col], sum = 0, i, u;
	for (u = 0; u < 4; u++)//三连的活三
	{
		int sumk = 1;
		sumkadd off i++; off;
		sumksub off i++; off;//据网友提示这里应该是i--，写代码过了很久了，懒得确认真相了
		if (sumk == 3)sum++;
	}
	for (u = 0; u < 8; u++)//8个方向，每个方向最多1个非三连的活三
	{
		int  sumk = 0;
		bool flag = true;
		for (i = 1; samekey || flag; i++)//成活四点的方向
		{
			if (!samekey)
			{
				if (flag&&p[row + dx[u] * i][col + dy[u] * i])sumk -= 10;
				flag = false;
			}
			sumk++;
		}off
		if (p[row + dx[u] * --i][col + dy[u] * i] == 0)continue;
		sumkadd off
		if (sumk == 3)sum++;
	}
	return sum;
}
bool overline(int row, int col)//长连禁手
{
	bool flag = false;
	int u;
	for (u = 0; u < 4; u++)if (num(row, col, u) + num(row, col, u + 4) > 4)flag = true;
	return flag;
}
bool ban(int row, int col)//判断落子后是否成禁手
{
	if (same(row, col, 2))return false;//白方无禁手
	bool flag = live3(row, col) > 1 || overline(row, col) || live4(row, col) + chong4(row, col) > 1;
	return flag;
}

bool end_(int row, int col)//(row,col)处落子之后是否游戏结束
{
	int u;
	for (u = 0; u < 4; u++)if (num(row, col, u) + num(row, col, u + 4) >= 4)is_end = true;
	if (is_end)return true;
	is_end = ban(row, col);
	return is_end;
}

void go(int row, int col)//落下一子
{
	if (s == s0)p[row][col] = -1; //标出最新下的棋
	else p[row][col] = -2;
	for (int i = 0; i <= N; i++)for (int j = 0; j <= N; j++) //取消上一个最新棋的标识
	{
		if (i == row && j == col)continue;
		if (p[i][j] < 0)p[i][j] *= -1;
	}
	DrawBoard();
	if (ban(row, col))
	{
		if (s0 == 1)printf("玩家胜");
		else printf("AI胜");
		Sleep(10000);
	}
	if (end_(row, col))
	{
		if (s == ais)printf("AI胜");
		else printf("玩家胜");
		Sleep(10000);
	}
	manu[0][manukey] = row, manu[1][manukey++] = col;
}

bool ok(int row, int col)//能否落子
{
	return inboard(row, col) && (p[row][col] == 0);
}

int point(int row, int col)//非负分值
{
	if (ban(row, col))return 0;//禁手0分
	if (end_(row, col))
	{
		is_end = false;
		return 10000;
	}
	int ret = live4(row, col) * 1000 + (chong4(row, col) + live3(row, col)) * 100, u;
	for (u = 0; u < 8; u++)if (p[row + dx[u]][col + dy[u]])ret++;//无效点0分
	return ret;
}
int AI3(int p2)
{
	int i, j;
	int keyp = -100000, tempp;
	for (i = 1; i <= N; i++)for (j = 1; j <= N; j++)
	{
		if (!ok(i, j))continue;
		p[i][j] = s0;
		tempp = point(i, j);
		temp0
		if (tempp == 10000)
		{
			p[i][j] = 0;
			return 10000;
		}
		p[i][j] = 0;
		if (tempp-p2*2 > keyp)keyp = tempp-p2*2;//第三层取极大
	}
	return keyp;
}
int AI2()
{
	int i, j;
	int keyp = 100000, tempp;
	for (i = 1; i <= N; i++)for (j = 1; j <= N; j++)
	{
		if (!ok(i, j))continue;
		p[i][j] = 3 - s0;
		tempp = point(i, j);
		temp0
		if (tempp == 10000)
		{
			p[i][j] = 0;
			return -10000;
		}
		tempp = AI3(tempp);
		p[i][j] = 0;
		if (tempp < keyp)keyp = tempp;//第二层取极小
	}
	return keyp;
}
void AI()
{
	DrawBoard();
	printf("  轮到AI下，请稍候： ");
	if (p[8][8] == 0)return go(8, 8);
	int i, j;
	int keyp = -100000, keyi, keyj, tempp;
	for (i = 1; i <= N; i++)
	{
		for (j = 1; j <= N; j++)
		{
			if (!ok(i, j))continue;
			p[i][j] = s0;
			tempp = point(i, j);
			temp0//高效剪枝，避开了禁手点和无效点
			if (tempp == 10000)return go(i, j);
			tempp = AI2();
			p[i][j] = 0;
			if (tempp > keyp)keyp = tempp, keyi = i, keyj = j;//第一层取极大
		}
	}
	return go(keyi, keyj);
}

void out_manual()
{
	char alpha = 'A';
	int i;
	printf("\n  黑方落子位置: ");
	for (i = 0; i < manukey;i+=2)printf("  %c%d", alpha + manu[1][i] - 1, manu[0][i]);
	printf("\n  白方落子位置: ");
	for (i = 1; i < manukey; i += 2)printf("  %c%d", alpha + manu[1][i] - 1, manu[0][i]);
	Sleep(5000);
}
void player()
{
	DrawBoard();
	printf("  轮到玩家下，请输入坐标(输入=0查看棋谱)： ");
	char c = '\n';
	int row = 0, col = 0;
	while (c<'0')scanf("%c%d", &c, &row);
	if (c == '=')
	{
		out_manual();
		return player();
	}
	if (c < 'a')col = c - 'A' + 1;
	else col = c - 'a' + 1;
	if (!ok(row, col))
	{
		printf("此处不能下");
		Sleep(1000);
		return player();
	}
	go(row, col);
}

void main()
{
	init();
	while (!is_end)
	{
		if (s == ais)AI();
		else player();
		s = 3 - s;//换下棋方
	}
	return;
}

 

很多网页反馈棋盘显示异常的问题，为此我特意写了一篇博客来解释：

https://blog.csdn.net/nameofcsdn/article/details/87923401