五子棋设计方案Word格式.docx
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第三章五子棋人机对战程序设计6
3-1主菜单设置6
3-2关键模块介绍7
第四章测试运行情况22
第五章总结23
参考文献24
第一章概述
1-1系统要求简述
本系统主要为游戏者提供了娱乐，有益于为人们的日常生活带来快乐，为人们适当的减压，另外还可以提高游戏者的反应能力，和动手能力。
1-2应用语言概述
自从计算机问世以来，程序设计有了很大的进展。
进入20世纪80年代，出现了一种新的程序设计方法——面向对象的程序设计（ObjectOrientedProgamming）,简称OOP。
面向对象的程序设计的特性，为程序设计人员提供了分析和解决问题的一种全新的方法。
C++语言是70年代出现的一种非常卓越的程度设计语言，是由贝尔实验室的DennisRitchie设计的一个通用的面向对象的程序设计语言。
C++语言具有丰富的数据类型和结构化设计所需要的语句。
C++语言的特点是效率高、功能强、简洁灵活。
C++语言所具有的地址操作和位操作，是它在一定程度上具有了低级语言的特性，因而可以在相当大的程度上，代替设计难度较大的汇编语言。
目前国际上广泛流行的计算机高级语言,既可用来写系统软件，也可用来写应用软件。
1-3开发工具
本项目所用的开发工具如表1-1所示
表1-1开发工具表
开发语言
C++
开发环境
Windowsxppro+MicrosoftVisualStudio2006
开发工具
MicrosoftVisualStudio2006
第二章功能与设计思想
2-1人机对战程序功能
五子棋是一个经典的小游戏，游戏者打开游戏后将会看到一张棋盘，这时游戏者可选择人对战或者人机对战，本程序主要功能来实现人机对战，游戏者通过鼠标的移动来移动棋子，通过单击鼠标来确定棋子的最终位置，先将棋子排成五子一线者为最终获胜者。
游戏结束
2-2人机对战设计思想
图2-1游戏的实现
先看上图，玩过五子棋的人一眼就能看出这才是一场真正的战斗！
（至少它不允许你随便下棋。
）
那么，我们该如何实现？
其实，只是在原来的基础上，把其中一个人用计算机代替而已。
也就是说，我们只要在原来的基础上，加上计算机的下棋算法就好了。
而计算机下棋的算法，正是一个程序的重点和难点。
这里先介绍一下：
计算机是没有头脑的，但是，计算机必须下棋。
那么，它该怎么办呢？
我们必须自己编程序，“教”计算机下棋。
然而，我们是否只是让计算机随便在棋盘上面放一颗棋子呢？
事情并不是这么简单。
计算机要下的那个位置，必定是它认为最好的！
当然，这里的最好是程序员给予计算机的，是计算机算法的体现。
最好的位置，人都难以保证！
但是，计算机可以。
这正是计算机能够在我们这个社会迅速发展的一个重要原因。
当然，计算机的可以是建立在人的程序的基础上的。
计算机的会是依赖于它的速度，人所不能及的速度。
上面说过，为什么要把数组的值赋值为1和-1，而不是0，1或者其它的数字呢？
这里就涉及到数字的妙用。
前面说了，五个连续棋子的值相加，如果绝对值是五，则不是五个棋子同色，应该结束游戏。
那么，如果绝对值不是五呢？
它就没有意义了吗？
不是！
不但不是，而是它有着更重要的意义。
它关系到我们这个程序的几乎全部的算法。
下面细说（数字是表示绝对值的）：
4：
表示五个棋子中有一个空位置和四个同色的棋子。
3：
表示五个棋子中有两个空位置和三个同色的棋子；
也表示五个棋子中有四个同色棋子和一个异色棋子。
注意：
此时没有空位置，可以不考虑。
2：
表示五个棋子中有三个空位置和两个同色棋子；
也表示五个棋子中一个空位置和三个同色棋子和一个异色棋子；
1、0：
由于出现1和0的机会太少（除了开始的时候），我们不必多加考虑。
但是，因为刚才对方下棋的对方必定有一定的危险，我们只需要在刚刚下棋的附近找一个空位置下棋就可以了。
第三章五子棋人机对战程序设计
3-1主菜单设置
对菜单进行设置，游戏中分别添加开始，打开，退出和保存，其中开始中又包括人对人和人对机两项，并且对他们分别关联和做相应的消息映射。
图3-1游戏菜单
从上面图中，我们可以看到，工具栏变了。
因此我们也可以想到菜单也应该变了。
它们的修改如下：
修改菜单：
删除菜单项开始：
ID_START
添加菜单项人对人游戏：
ID_PLAYER
人对机游戏：
ID_CPMPUTER
修改工具栏：
删除原来的按扭对应ID：
添加两个新按扭对应ID：
ID_PLAYERID_CPMPUTER
3-2关键模块介绍
3-2-1
变量和函数
在view类中添加变量函数如下：
//保存vscomputer时白棋位置
CPointvspoint;
//是人与人游戏？
是人与机游戏？
intvscomputer;
CPointbpointcan4,//这个位置空，它旁边有四个黑棋
wpointcan4,//这个位置空，它旁边有四个白棋
bpointcan3,//这个位置空，它的旁边有三个黑棋
wpointcan3,//这个位置空，它的旁边有三个白棋
bpointcan2,//这个位置空，它的旁边有两个黑棋
wpointcan2,//这个位置空，它的旁边有两个白棋
bpointcan1;
//不是以上情况，这个位置空
//在得到最大值和方向上寻找落棋点（具体见后面介绍）
//其中i、j表示搜索起点，n表示方向
voidsearchcandown1（inti,intj,intn）;
voidsearchcandown2（inti,intj,intn）;
voidsearchcandown3（inti,intj,intn）;
voidsearchcandown4（inti,intj,intn）;
//计算最大值及方向
CPointmaxnum（inta,intb,intc,intd）;
//最好落棋点
voidbestputdown（inti,intj）;
//计算机下棋
voidcomputerdown（）;
//在位置point放下棋子
voidputdown（CPointpoint）;
//人对人菜单
afx_msgvoidOnPlayer（）;
//人对机菜单
afx_msgvoidOnCpmputer（）;
3-2-2菜单函数
添加了菜单项，我们必须添加一个变量vscomputer，赋值为1，并约定：
//vscomputer:
2表示人对人，1表示人对机
voidCMyView:
:
OnPlayer（）
{
//TODO:
Addyourcommandhandlercodehere
vscomputer=2;
OnStart（）;
}
OnCpmputer（）
vscomputer=1;
其中，我们只是添加一个变量，而仍然利用原来的开始函数。
虽然我们的菜单项已经删除了，但它的函数还在，我们应该加以利用。
3-2-3人变成计算机
下面，我们就必须把游戏双方中的一方改为计算机。
我们把黑棋改为计算机，因为一般情况计算机比人强，应让人先下。
当然，要是人赢了，就必须让计算机先下了，在将在以后的算法中体现。
由于下棋只是在OnLButtonUp（UINTnFlags,CPointpoint）函数中，我们把它改为如下：
OnLButtonUp（UINTnFlags,CPointpoint）
Addyourmessagehandlercodehereand/orcalldefault
CDC*pDC=GetDC（）;
CDCDc;
if（Dc.CreateCompatibleDC（pDC）==FALSE）
AfxMessageBox（"
Can'
tcreateDC"
）;
//显示棋子
/////////////////////人对机
if（vscomputer==1）
{
if（point.x>
30&
&
point.x<
410&
point.y>
point.y<
410）
{
intpx=（point.x-30）/20;
intpy=（point.y-30）/20;
if（colorwhite&
wzq[px][py]==0）
{
Dc.SelectObject（m_bmwhite）;
pDC->
BitBlt（px*20+32,py*20+32,160,160,&
Dc,0,0,SRCCOPY）;
wzq[px][py]=1;
over（point）;
colorwhite=false;
//保存白棋位置
vspoint=point;
//计算机下棋
computerdown（）;
}
}
}
//人对人
if（vscomputer==2）
{
elseif（wzq[px][py]==0）
{
Dc.SelectObject（m_bmblack）;
wzq[px][py]=-1;
colorwhite=true;
}
CView:
OnLButtonUp（nFlags,point）;
由上面可知，我们对人对机游戏的方法是采用：
人下完了之后，检查是否胜利，是则结束游戏，重新开始，并改为黑棋（即计算机）先下；
如果人没有胜利，也改为计算机下。
而对于计算机怎么下棋，我们只是用了一个函数computerdown（）表示。
但是现在我们并不能运行程序，因为有一个没有定义的函数，怎么办呢？
仔细看程序的话，你还会发现一个变量Cpointvspoint，这是后来添加的它的用处是保存刚才白棋下的位置，有利于黑棋下棋时的定位。
接着，我们的主要问题就是实现computerdown（）函数，让计算机能够自动下棋！
3-2-4计算机下棋
计算机是怎样下棋？
这就是定位的问题了。
即搜索棋盘，找出一个最佳点，放下黑棋。
我们实现的方法是：
全盘搜索，并把搜索到的位置，保存在变量。
由于有多种情况，我们定义变量如下：
CPointbpointcan4,//这个位置空，它旁边有四个黑棋
wpointcan4,//这个位置空，它旁边有四个白棋
bpointcan3,//这个位置空，它的旁边有三个黑棋
wpointcan3,//这个位置空，它的旁边有三个白棋
bpointcan2,//这个位置空，它的旁边有两个黑棋
wpointcan2,//这个位置空，它的旁边有两个白棋
//不是以上情况，这个位置空
并在搜索之前都赋值为（-1，-1），然后，进行搜索，并把相应的值保存在相应变量里面，而如果前面已经对变量赋值，我们依然赋值，用新值代替旧值。
我们只保存最后一个值，这样的一个好处是，避免了每次都从左上角开始，并且它的随机性比随机函数还随机。
全盘搜索完之后，由于上面的变量中至少有一个已经被赋值，即不是（-1，-1），我们可以采用多数优先的方法，让已经有多个同色棋子的位置先下棋。
其原理是，如果已经有四个黑棋，计算机再下一个黑棋就赢了；
否则，如果人已经有四个白棋，那么计算机就必须放下一个黑棋，阻止白棋下一步赢；
如果已经有三个黑棋，再下一个黑棋，变成四个；
否则，如果已经有三个白棋，下一个黑棋，破坏它；
两个棋子的同理；
否则，在刚才白棋下的地方，顺便找一个位置，下棋。
computerdown（）函数如下：
//轮到计算机下棋
computerdown（）
//把各种情形赋值为如下
bpointcan4=（-1,-1）;
wpointcan4=（-1,-1）;
bpointcan3=（-1,-1）;
wpointcan3=（-1,-1）;
bpointcan2=（-1,-1）;
wpointcan2=（-1,-1）;
bpointcan1=（-1,-1）;
//搜索最好的落棋点
for（inti=0;
i<
19;
i++）
for（intj=0;
j<
j++）
bestputdown（i,j）;
//判断放在哪里
//棋多的位置优先
//黑白一样多时黑先
//不是-1就表示已经被赋值！
if（bpointcan4.x!
=-1）
putdown（bpointcan4）;
return;
elseif（wpointcan4.x!
putdown（wpointcan4）;
elseif（bpointcan3.x!
putdown（bpointcan3）;
elseif（wpointcan3.x!
putdown（wpointcan3）;
elseif（bpointcan2.x!
putdown（bpointcan2）;
elseif（wpointcan2.x!
putdown（wpointcan2）;
else
putdown（bpointcan1）;
上面又有两个新函数，分别定义为空函数，如下：
//搜索最佳位置
voidbestputdown（inti,intj）;
//放下黑棋
现在，我们就必须对上面两个空函数进行定义了。
3-2-5在指定位置下棋
由于putdown（CPointpoint）函数的原理非常简单，我们先说明如下：
//黑棋下
putdown（CPointpoint）
Dc.SelectObject（m_bmblack）;
pDC->
BitBlt（point.x*20+32,point.y*20+32,160,160,&
wzq[point.x][point.y]=-1;
//由于原来我们检查是否结束时用的是鼠标点下的坐标，而现在
//putdown（CPointpoint）函数用的是数组棋盘的坐标，所以必须转换
CPointoverpoint;
overpoint.x=point.x*20+30;
overpoint.y=point.y*20+30;
over（overpoint）;
colorwhite=true;
3-2-6搜索最佳落棋点
现在就剩下voidbestputdown（inti,intj）函数没有定义了（虽然前面的变量函数已经说明了，当时我们这里是用程序扩展的思路进行的，故如此说明）。
它的实现原理是：
在四个方向上，各自计算那个方向上棋子的状态，我们的思路是利用原来定义的白棋为1，黑棋为-1，的思想，让同个方向上的五个棋子的值相加，取绝对值并赋值给为这个方向定义的局部变量num[i]。
为什么要用五个棋子的值相加呢？
因为，如果几个棋子是同色的，无论黑白，它的绝对值必然大，而对于几个棋子中有黑棋和白棋的，其值必然相加而抵消变小。
所以我们可以利用这种方法来寻找旁边有多个同色棋子的空位置（前面已经具体说明）。
在每一个棋盘位置，计算以它为起点的四个方向（横、竖、撇、捺），再比较这四个方向中哪个值最大，然后在这个方向上寻找落棋点。
我们添加函数如下：
//检查四个方向，各算出五个棋子的和并赋值
bestputdown（inti,intj）
//四个方向的值
intnum[4];
inta,k;
///////////////////////////////num[0]-->
a=0;
if（i<
15）
for（k=0;
k<
5;
k++）
a=a+wzq[i+k][j];
num[0]=abs（a）;
//////////////////////////////num[1]"
|"
if（j<
a=a+wzq[i][j+k];
num[1]=abs（a）;
///////////////////////////////num[2]"
\"
if（i<
15&
a=a+wzq[i+k][j+k];
num[2]=abs（a）;
//////////////////////////////num[3]"
/"
if（（i>
4）&
（j<
15））
a=a+wzq[i-k][j+k];
num[3]=abs（a）;
//比较哪个方向同色棋最多
//由于我们搜索落棋点时用到最大值和方向，我们可以定义一个Cpoint类变量，//让它返回两个值。
可以说，这也是一种巧妙的想法，因为这样你就不用去写//内联函数了
CPointnumbig;
//numbig.x表示方向
//numbig.y表示最大值
numbig=maxnum（num[0],num[1],num[2],num[3]）;
//在得到最大值和方向上寻找落棋点
switch（numbig.y）
case4:
searchcandown4（i,j,numbig.x）;
break;
case3:
searchcandown3（i,j,numbig.x）;
case2:
searchcandown2（i,j,numbig.x）;
default:
searchcandown1（i,j,numbig.x）;
同样的方法，我们必须为上面还没有定义的函数添加空函数。
//其中i、j表示搜索起点，n表示方向
3-2-7最大值函数的实现
现在先介绍CPointmaxnum（inta,intb,intc,intd）函数，它只是四个整数的比较：
CPointCMyView:
maxnum（inta,intb,intc,intd）
//point.x为方向值
//point.y为最大值
CPointpoint;
if（a>
=b）
point.x=0;
point.y=a;
else
point.x=1;
point.y=b;
if（c>
point.y）
point.x=2;
point.y=c;
if（d>
point.x=3;
point.y=d;
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