人工智能上机报告.docx
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人工智能上机报告
人工智能上机报告
项目：
简易五子棋游戏
班级:
学号:
姓名:
指导老师：
2013年6月
目录
一：
实验项目2
二：
程序结构及相关内容介绍2
三：
程序运行界面及使用说明2
四：
主要代码8
Chessboard.cs8
Computer.cs13
Rule.cs18
Stone.cs31
一：
实验项目
综合实验
1.实验目的
理解和掌握博弈树的启发式搜索过程和α-β剪枝技术，能够用某种程序语言开发一个五子棋博弈游戏。
2.实验环境
在微型计算机上，任选一种编程语言。
3.实验要求
（1）设计一个15行15列棋盘，要求自行给出估价函数，按极大极小搜索方法，并采用α-β剪枝技术。
（2）采用人机对弈方式，对弈双方设置不同颜色的棋子，一方走完一步后，等待对方走步，对弈过程的每个棋局都在屏幕上显示出来。
当某一方在横、竖或斜方向上先有5个棋子连成一线时，该方为赢。
（3）提交1篇实验报告，以及完整的软件系统和相关文档，包括源程序和可执行程序。
二：
程序结构及相关内容介绍
程序涉及两个窗体：
一个是游戏进行的主界面Form4，一个用于对游戏的说明:
Form4_1
均存在Forms文件夹中：
在文件夹Lab4中添加了用于功能实现的四个类，分别是Chessboard.csComputer.csRule.csStone.cs在窗体控件的响应函数中调用这些类和函数，实现程序运行。
三：
程序运行界面及使用说明
程序主窗体如下：
首先，在主窗体的Menustrip中点击“Lab4五子棋”则呈现出游戏界面，如下所示：
可以看出游戏共由：
棋盘，棋子坐标，选择棋子，棋子位置记录及游戏设置、说明五部分组成。
在窗口的左上角，是游戏说明与设置部分:
点击“游戏”可以设置：
决定是由玩家走第一步棋还是由电脑走第一步，在所选项前打钩即可，程序默认“玩家先”，如果选择了“电脑先”则电脑随即在棋盘上安排第一个棋子。
点击”关闭”会退出游戏，但是不结束整个程序的运行。
点击”帮助（H）“下拉菜单的第一项，会出现关于游戏的说明窗口：
指导玩家进行游戏。
程序有记录坐标位置的功能，随着玩家的鼠标在棋盘上移动，”棋子坐标“一栏内的X,Y坐标会随之变动，这只是后台记录数据的显示，在决定电脑下棋位置中有重要作用，玩家可以忽略此信息。
在选择棋子框中显示程序设定好的棋子。
玩家在决定放棋子的格点点击棋盘，会显示出玩家的棋子，计算机自动做出反应，游戏进行下去。
在此过程中，界面上历史记录一栏内会随时记录下黑白棋子的位置坐标：
游戏进行，直到白棋或黑棋首先达到五子连成一线，则系统显示获胜方：
整个游戏程序界面美观，设计人性化，操作方便。
四：
主要代码
Chessboard.cs
usingSystem;
usingSystem.Collections.Generic;
usingSystem.Linq;
usingSystem.Text;
usingAI.Lab4;
usingSystem.Drawing;
usingSystem.Windows.Forms;
namespaceAI.Lab4
{
classChessboard
{
privateint[,]arrchessboard=newint[15,15];
//绘?
制?
的Ì?
对?
象¨®
privateGraphicsmg;
//棋?
子Á¨®对?
象¨®
privateStonestone;
//电Ì?
脑?
对?
象¨®
privateComputercomputer;
//判D断?
当Ì¡À前¡ã棋?
子Á¨®是º?
黑¨²（true）是º?
白ã¡Á（false）
privateboolstoneflag=true;
//判D断?
先¨¨手º?
玩ª?
家¨°（ꡧ是º?
电Ì?
脑?
（true）还1是º?
人¨?
（false），ê?
先¨¨手º?
下?
黑¨²棋?
）ê?
privateboolmplayfirstflag=false;
//历¤¨²史º¡¤记?
录?
堆?
栈?
privateStackmStarckHistory=newStack（）;
///
///历¤¨²史º¡¤记?
录?
属º?
性?
///
publicStackStarckHistory
{
get
{
returnmStarckHistory;
}
}
publicChessboard（Graphicsg）
{
mg=g;
Initialization（）;
}
publicvoidDraw（）
{
System.Reflection.AssemblythisExe;
thisExe=System.Reflection.Assembly.GetExecutingAssembly（）;
System.IO.Streamfile=thisExe.GetManifestResourceStream（"AI.chessboard.gif"）;
ImageimgChessboard=System.Drawing.Image.FromStream（file）;//棋?
盘¨¬图ª?
片?
大䨮小?
600*600像?
素?
file.Close（）;
mg.DrawImage（imgChessboard,0,0,imgChessboard.Width,imgChessboard.Height）;
//绘?
制?
棋?
子Á¨®
for（inti=0;i<15;i++）
{
for（intj=0;j<15;j++）
{
if（arrchessboard[i,j]==0）
{
stone.DrawStone（i,j,true）;
}
if（arrchessboard[i,j]==1）
{
stone.DrawStone（i,j,false）;
}
}
}
}
privatevoidDownStone（intm,intn）
{
stone.DrawStone（m,n,stoneflag）;
//记?
录?
情¨¦况?
if（stoneflag）
{
arrchessboard[m,n]=0;
}
else
{
arrchessboard[m,n]=1;
}
//记?
录?
历¤¨²史º¡¤记?
录?
if（stoneflag）
{
mStarckHistory.Push（"黑¨²：
êo"+m.ToString（）+","+n.ToString（））;
}
else
{
mStarckHistory.Push（"白ã¡Á：
êo"+m.ToString（）+","+n.ToString（））;
}
//判D断?
结¨¢果?
if（Rule.Result（m,n,arrchessboard）<6）
{
switch（Rule.Result（m,n,arrchessboard））
{
case1:
MessageBox.Show（"黑¨²棋?
双?
三¨y禁?
手º?
失º¡ì败㨹！
ê?
"）;
break;
case2:
MessageBox.Show（"黑¨²棋?
双?
四?
禁?
手º?
失º¡ì败㨹！
ê?
"）;
break;
case3:
MessageBox.Show（"黑¨²棋?
长¡è连¢?
禁?
手º?
失º¡ì败㨹！
ê?
"）;
break;
case4:
if（stoneflag）
{
MessageBox.Show（"黑¨²棋?
胜º¡è利¤?
！
ê?
"）;
}
else
{
MessageBox.Show（"白ã¡Á棋?
胜º¡è利¤?
！
ê?
"）;
}
break;
case5:
MessageBox.Show（"平?
局?
！
ê?
"）;
break;
}
//重?
新?
开a始º?
！
ê?
Start（）;
return;
}
else
{
//交?
换?
当Ì¡À前¡ã棋?
子Á¨®颜?
色¦?
stoneflag=!
stoneflag;
}
//测a试º?
//MessageBox.Show（Rule.Result（m,n,arrchessboard）.ToString（））;
}
publicvoidPersonDownStone（intx,inty）
{
if（x<600&&y<600）
{
//取¨?
下?
棋?
点Ì?
intm=（int）Math.Floor（Convert.ToDouble（x/40））;
intn=（int）Math.Floor（Convert.ToDouble（y/40））;
if（!
Rule.IsExist（m,n,arrchessboard））
{
DownStone（m,n）;
ComputerDownStone（）;
}
}
}
privatevoidComputerDownStone（）
{
intm,n,count=0;
do
{
computer.Down（arrchessboard）;
m=computer.X;
n=computer.Y;
count++;
if（count>100）
{
MessageBox.Show（"异°¨¬常¡ê！
ê?
"）;
Start（）;
return;
}
}
while（Rule.IsExist（m,n,arrchessboard））;
DownStone（m,n）;
}
publicvoidStart（boolplayfirstflag）
{
mplayfirstflag=playfirstflag;
Start（）;
}
///
///开a始º?
///
privatevoidStart（）
{
Initialization（）;
//构1造¨¬电Ì?
脑?
对?
象¨®
computer=newComputer（mplayfirstflag）;
//画-棋?
盘¨¬
Draw（）;
if（mplayfirstflag）
{
ComputerDownStone（）;
}
}
privatevoidInitialization（）
{
//置?
当Ì¡À前¡ã要°a走Á?
的Ì?
棋?
为a黑¨²棋?
（ꡧ黑¨²棋?
先¨¨走Á?
）ê?
stoneflag=true;
//把ã?
棋?
盘¨¬所¨´有®D位?
置?
置?
为a空?
（ꡧ未¡ä下?
子Á¨®）ê?
for（inti=0;i<15;i++）
{
for（intj=0;j<15;j++）
{
arrchessboard[i,j]=2;
}
}
//清?
空?
历¤¨²史º¡¤记?
录?
堆?
栈?
mStarckHistory.Clear（）;
//构1造¨¬棋?
子Á¨®对?
象¨®
stone=newStone（mg）;
}
}
}
Computer.cs
usingSystem;
usingSystem.Collections.Generic;
usingSystem.Linq;
usingSystem.Text;
usingAI.Lab4;
namespaceAI.Lab4
{
classComputer
{
privateboolmflag;//区?
别Àe电Ì?
脑?
是º?
下?
黑¨²棋?
还1是º?
下?
白ã¡Á棋?
privateintx;//电Ì?
脑?
下?
子Á¨®的Ì?
位?
置?
privateinty;//电Ì?
脑?
下?
子Á¨®的Ì?
位?
置?
publicComputer（boolflag）
{
mflag=flag;
}
publicintX
{
get
{
returnx;
}
}
publicintY
{
get
{
returny;
}
}
publicvoidDown（int[,]arrchessboard）
{
//权¨¡§值¦Ì数ºy组Á¨¦
int[,]qz=newint[15,15];
for（inti=0;i<15;i++）
{
for（intj=0;j<15;j++）
{
if（arrchessboard[i,j]<2）
{
qz[i,j]=-1;//当Ì¡À已°?
有®D子Á¨®时º¡À标À¨º注Á¡é为a-1
}
else
{
qz[i,j]=Check（i,j,arrchessboard）;
}
}
}
//找¨°出?
权¨¡§值¦Ì最Á?
大䨮的Ì?
点Ì?
MaxQZ（qz）;
privatevoidMaxQZ（int[,]qz）
{
intmax=0;
for（inti=0;i<15;i++）
{
for（intj=0;j<15;j++）
{
if（qz[i,j]>max）
{
x=i;
y=j;
max=qz[i,j];
}
}
}
}
privateintCheck（intm,intn,int[,]arrchessboard）
{
intqz=0;
intw1=100000;
//找¨°对?
手º?
的Ì?
取¨?
胜º¡è点Ì?
（ꡧ80）ê?
intw2=50000;
//找¨°自Á?
己o的Ì?
三¨y个?
相¨¤连¢?
的Ì?
点Ì?
（ꡧ60）ê?
intw3=10000;
//找¨°对?
手º?
的Ì?
三¨y个?
相¨¤连¢?
的Ì?
点Ì?
（ꡧ40）ê?
intw4=5000;
//找¨°自Á?
己o的Ì?
两¢?
个?
相¨¤连¢?
的Ì?
点Ì?
（ꡧ20）ê?
intw5=1000;
//找¨°对?
手º?
的Ì?
两¢?
个?
相¨¤连¢?
的Ì?
点Ì?
（ꡧ10）ê?
intw6=500;
//找¨°自Á?
己o的Ì?
相¨¤连¢?
的Ì?
点Ì?
（ꡧ5）ê?
intw7=100;
//找¨°对?
方¤?
的Ì?
相¨¤连¢?
的Ì?
点Ì?
（ꡧ5）ê?
intw8=50;
//找¨°自Á?
己o的Ì?
失º¡ì败㨹点Ì?
intw9=-999999;
int[]arrf=newint[4];
//如¨?
果?
该?
位?
置?
下?
我¨°方¤?
的Ì?
子Á¨®
if（mflag）
{
//我¨°方¤?
黑¨²子Á¨®
arrchessboard[m,n]=0;
}
else
{
//我¨°方¤?
白ã¡Á子Á¨®
arrchessboard[m,n]=1;
}
arrf[0]=Rule.Xnum（m,n,arrchessboard）;
arrf[1]=Rule.Ynum（m,n,arrchessboard）;
arrf[2]=Rule.YXnum（m,n,arrchessboard）;
arrf[3]=Rule.XYnum（m,n,arrchessboard）;
//中D心?
点Ì?
权¨¡§值¦Ì加¨®1
if（m==7&&n==7）{qz+=1;}
for（inti=0;i<4;i++）
{
if（Math.Abs（arrf[i]）==5）
{
qz+=w1;
}
if（arrf[i]==4）
{
qz+=w3;
}
if（arrf[i]==3）
{
qz+=w5;
}
if（arrf[i]==2）
{
qz+=w7;
}
if（mflag）
{
if（Rule.IsFail（arrf,arrchessboard[m,n]）>0）
{
qz+=w9;
}
}
}
//如¨?
果?
该?
位?
置?
下?
对?
方¤?
的Ì?
子Á¨®
if（mflag）
{
//对?
方¤?
白ã¡Á子Á¨®
arrchessboard[m,n]=1;
}
else
{
//对?
方¤?
黑¨²子Á¨®
arrchessboard[m,n]=0;
}
arrf[0]=Rule.Xnum（m,n,arrchessboard）;
arrf[1]=Rule.Ynum（m,n,arrchessboard）;
arrf[2]=Rule.YXnum（m,n,arrchessboard）;
arrf[3]=Rule.XYnum（m,n,arrchessboard）;
for（inti=0;i<4;i++）
{
if（Math.Abs（arrf[i]）==5）
{
qz+=w2;
}
if（arrf[i]==4）
{
qz+=w4;
}
if（arrf[i]==3）
{
qz+=w6;
}
if（arrf[i]==2）
{
qz+=w8;
}
}
arrchessboard[m,n]=2;
returnqz;
}
}
}
Rule.cs
usingSystem;
usingSystem.Collections.Generic;
usingSystem.Linq;
usingSystem.Text;
namespaceAI.Lab4
{
classRule
{
publicstaticboolIsExist（intm,intn,int[,]arrchessboard）
{
if（arrchessboard[m,n]<2）
{
returntrue;
}
else
{
returnfalse;
}
}
publicstaticintResult（intm,intn,int[,]arrchessboard）
{
int[]arrf=newint[4];
arrf[0]=Xnum（m,n,arrchessboard）;
arrf[1]=Ynum（m,n,arrchessboard）;
arrf[2]=YXnum（m,n,arrchessboard）;
arrf[3]=XYnum（m,n,arrchessboard）;
if（IsFail（arrf,arrchessboard[m,n]）>0）
{
returnIsFail（arrf,arrchessboard[m,n]）;
}
else
{
if（IsWin（arrf））
{
return4;
}
else
{
if（IsTie（arrchessboard））
{
return5;
}
else
{
return6;
}
}
}
}
#region检¨¬查¨¦是º?
否¤?
失º¡ì败㨹，ê?
是º?
否¤?
胜º¡è利¤?
，ê?
是º?
否¤?
平?
局?
publicstaticintIsFail（int[]arr,intstoneflag）
{
if（stoneflag==1）
{
//如¨?
果?
是º?
白ã¡Á棋?
不?
验¨¦证¡è因°¨°为a白ã¡Á棋?
无T禁?
手º?
return0;
}
else
{
intnum=0;//活?
的Ì?
3子Á¨®相¨¤连¢?
的Ì?
个?
数ºy
for（inti=0;i<4;i++）
{
if（arr[i]==3）
{
num++;
}
}
if（num>1）
{
return1;
}
num=0;//活?
的Ì?
4子Á¨®相¨¤连¢?
的Ì?
个?
数ºy
for（inti=0;i<4;i++）
{
if（arr[i]==4）
{
num++;
}
}
if（num>1）
{
return2;
}
//验¨¦证¡è长¡è连¢?
禁?
手º?
for（inti=0;i<4;i++）
{
if（Math.Abs（arr[i]）>5）
{
return3;
}
}
return0;
}
}
privatestaticboolIsWin（int[]arr）
{
for（inti=0;i<4;i++）
{
if（Math.Abs（arr[i]）==5）
{
returntrue;
}
}
returnfalse;
}
privatestaticboolIsTie（int[,]arrchessboard）
{
for（inti=0;i<15;i++）
{
for（intj=0;j<15;j++）
{
if（arrchessboard[i,j]==2）
returnfalse;
}
}
returntrue;
}
#endregion
#region从䨮四?
个?
方¤?
向¨°检¨¬测a，ê?
连¢?
子Á¨®个?
数ºy
publicstaticintXnum（intm,intn,int[,]arrchessboard）
{
intflag=0;
//连¢?
子Á¨®个?
数ºy
intnum=1;
inti=m+1;
//不?
超?
出?
棋?
格?
while（i
升级会员 