C++五子棋人机对战游戏设计Word文档格式.docx
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本文用visualc++来设计与实现简单的五子棋人机对战游戏的基本功能，玩家可以在游戏区域中适当的位置来放棋子，通过程序设计让电脑选择最佳的落棋点，来实现人机对战。
文中对该游戏的算法进行了详细的介绍，其中核心内容包括界面的设计、最佳落棋位置的判断以及游戏胜利判断功能的实现。
程序实现起来较简单，同时也比较实用。
关键词：
五子棋，vc，人机对战游戏
1.引言
1.1游戏介绍
五子棋是一种很受人们喜爱的智力游戏，它的规则简单，但玩法变化多端，富有趣味性，特别锻炼人的智力，适合人们消遣。
1.2目的
网络小游戏制作的目的是满足了人们休闲的需要，在紧张工作之余休闲类的小游戏能够给人带来最大程度的放松，也可以增进人们之间的交流，沟通，通过游戏还可以认识更多的朋友，也可以到达跨省、跨市，甚至跨国间人们互相娱乐的目的。
1.3主要问题
开始制作游戏时，主要要解决的问题有以下几个方面：
1.如何设置整个游戏的界面；
2判断是否可以放下棋子；
3.如何让电脑选择最佳位置；
4.判断是黑棋胜还是白棋胜。
2．需求分析
关于五子棋游戏的功能描述如下：
运行游戏并进行初始化工作，将整个游戏区域中纵线和横线相交的点坐标化，并且这些点是将来下棋的位置。
玩家可以在任意没有放棋子的点放下棋子，直到一方有五个棋子连成一条线为胜方。
游戏的整体运行效果如图1.1。
图1.1
3.功能模块的设计
3.1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;
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,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）;
人对机菜单afx_msgvoidOnCpmputer（）;
3.2.框架的搭建
新建工程，选择单文档，在Step4of6中先中WindowsSockets复选框
4．算法分析与设计
4.1游戏界面的设计
由于游戏的棋盘大小是一定的，不能改变大小的，是应该符合要求的。
用如下函数设置窗口大小：
BOOLCMainFrame:
:
PreCreateWindow（CREATESTRUCT&
cs）
{
if（!
CFrameWnd:
PreCreateWindow（cs））
returnFALSE;
//TODO:
ModifytheWindowclassorstylesherebymodifying
//theCREATESTRUCTcs
cs.dwExStyle=cs.dwExStyle|WS_EX_TOPMOST;
//
cs.style=WS_SYSMENU|WS_OVERLAPPED|WS_MINIMIZEBOX;
//;
//设置窗口大小：
400*340
cs.cx=450;
cs.cy=500;
returnTRUE;
}
画棋盘：
在OnDraw（CDC*pDC）函数中画棋盘，由于在游戏过程中有可能重画棋盘，而那时棋盘上面有棋子，所以，我们在这个函数里面必须有画棋子的语句。
在此用数组的做为1表示白棋，-1表示黑棋。
voidCMy3_1View:
OnDraw（CDC*pDC）
CMy3_1Doc*pDoc=GetDocument（）;
ASSERT_VALID（pDoc）;
//画背景
CBrushmybrush1;
mybrush1.CreateSolidBrush（RGB（192,192,192））;
CRectmyrect1（0,0,1200,800）;
pDC->
FillRect（myrect1,&
mybrush1）;
//画棋盘框线
CPenmypen;
CPen*myoldPen;
mypen.CreatePen（PS_SOLID,1,RGB（0,0,0））;
myoldPen=pDC->
SelectObject（&
mypen）;
for（inti=0;
i<
19;
i++）
{
MoveTo（40,40+i*20）;
LineTo（400,40+i*20）;
MoveTo（40+i*20,40）;
LineTo（40+i*20,400）;
}
//重画时显示存在的棋子
CDCDc;
if（Dc.CreateCompatibleDC（pDC）==FALSE）
AfxMessageBox（"
Can'
tcreateDC"
）;
for（intn=0;
n<
n++）
for（intm=0;
m<
m++）
if（wzq[n][m]==1）
{
//显示白棋
Dc.SelectObject（m_bmwhite）;
BitBlt（n*20+32,m*20+32,160,160,&
Dc,0,0,SRCCOPY）;
elseif（wzq[n][m]==-1）
//显示黑棋
Dc.SelectObject（m_bmblack）;
棋盘的效果如图
4.2核心算法
在完成界面设计后，就开始展开游戏核心的设计，该部分主要包括计算机搜索最佳落棋位置，游戏胜利判断的实现。
5.1搜索最佳落棋位置
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：
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;
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。
注意：
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），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（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voidputdown（CPointpoint）;
现在，对上面两个空函数进行定义
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）
CDC*pDC=GetDC（）;
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;
搜索最佳落棋点：
现在还有voidbestputdown（inti,intj）函数没有定义。
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，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]。
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。
//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]"
\"
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
由于搜索落棋点时用到最大值和方向，可以定义一个Cpoint类变量，让它返回两个值。
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，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
voidsearchcandown1（inti,intj,intn）;
voidsearchcandown2（inti,intj,intn）;
voidsearchcandown3（inti,intj,intn）;
voidsearchcandown4（inti,intj,intn）;
CPointmaxnum（inta,intb,intc,intd）;
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：
CPointCMy3_1View:
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;
point.x=1;
point.y=b;
if（c>
point.y）
point.x=2;
point.y=c;
if（d>
point.x=3;
point.y=d;
returnpoint;
而另外的四个函数，有其相似性，分别介绍如下：
voidsearchcandown4（inti,intj,intn）函数：
如果最大值是四，它必然有一个空位置；
可以这样计算，如果第一个是空，那我们把它赋值给相应变量；
否则，先找那个空位置，然后判断第一个棋子的颜色，并赋相应的值。
//由于相似，下面代码只解释第一个方向
//有四个同色棋
searchcandown4（inti,intj,intn）
intk;
/////////////////////////////num[0]"
--"
if（n==0）
//如果第一个是空
if（wzq[i][j]==0）
//如果下面有白棋
if（wzq[i+1][j]==1）
//下面位置可以下棋，已经有四个白棋
wpointcan4.x=i;
wpointcan4.y=j;
break;
//下面位置可以下棋，已经有四个黑棋
bpointcan4.x=i;
bpointcan4.y=j;
//如果找到下棋位置，一定能找到！
elseif（wzq[i+k][j]==0）
//如果第一个是白棋
if（wzq[j][j]==1）
wpointcan4.x=i+k;
//否则第一个是黑棋
bpointcan4.x=i+k;
////////////////////////////num[1]"
if（n==1）
if（wzq[i][j+1]==1）
elseif（wzq[i][j+k]==0）
if（wzq[i][j]==1）
wpointcan4.y=j+k;
bpointcan4.y=j+k;
}
if（n==2）
if（wzq[i+1][j+1]==1）
elseif（wzq[i+k][j+k]==0）
if（n==3）
if（wzq[i-1][j+1]==1）
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