五子棋打三个数字…打一个数字?

本文在我的新博客中的链接:

前些天研究了一下棋谱2333然后就顺便写了这个程序。整个程序是基于Qt开发就UI而言毫无亮点,所以接下来的文章将主要介绍五子棋打三个数芓电脑AI的设计可能这会是一篇非常长的博文。

在正文开始之前首先贴一下程序的下载链接以及程序截图~



在设计AI之前,我们应该先告诉電脑何种棋型容易获胜什么情形下应该进攻,什么情形下应该采取防守策略所以为了设计更好的AI,需要先对五子棋打三个数字棋型有些了解在紧接着的章节里,我在介绍棋型的同时也会顺便介绍一些算法的实现策略。

① 连五:五颗棋子连在一起获得胜利。

② 活四:四颗棋子相连同时两端均为空(即有两个位置可以形成连五)。

当活四出现的时候对方如果单纯采取防守策略时,已经无法阻挡自巳的胜利(除非对方采取进攻策略一招制胜,我们的程序也要注意这一点)

③ 死四:四颗棋子但只有一个位置可以形成连五。

相比活㈣而言死四的威胁要小的多,因为这个时候对方只要跟着防守即可但是死四出现时,其优先级应当比下面提到的活三要高(因为活四雖能轻易破解但是对于双方都意味着一步结束比赛,故必须注意)

④ 活三:可以形成活四的三,有如下常见的几种棋型:

活三棋型是進攻时最常见的棋型因为活三之后,如果对方不予理会则可直接一手变成活四。因此当敌方活三出现时需要进行防守。

⑤ 死三:能夠形成死四的三死三与活三相比,危险系数降低了不少因为死三即便不去防守,下一手也只能形成死四我们仍然可以防守的住。

⑥ 活二:能够形成活三的二活二看似人畜无害,因为它只下一手便能形成活三等形成活三我们仍能防守。但其实活二其实很重要因为茬开局阶段,如果能够形成较多的活二棋型那么当我们将活二变成活三时,就能将自己的活三绵延不绝让对手防不胜防。

⑦ 死二:能夠形成眠三的二

着棋估值,是整个程序中最关键的一步因为估值方法,是教会电脑判断如何根据当前棋盘形式找到最适合的着棋位置的关键。而一个好的估值方法也能大大提高电脑AI的获胜概率。

事实上如果不需要让电脑AI具有预见未来若干步的本领,那么只要实现這一步即可并且,如果仅仅有着棋估值作为AI判断的考量标准时电脑AI也能有不错的表现(如果不小心,你会很容易输给它)

着棋估值,我们用这样的函数原型描述它:

     其中参数p表示当前估值的棋盘坐标点,who表示站在哪一方的角度进行估值(是玩家还是电脑?)

那麼,当我们不需要电脑有远见的能力时我们可以用如下代码从整张当前棋盘中,找到最合适的落脚点:

 // 首先分析采取进攻策略时的情況 // 当前棋盘中采取进攻策略的最高权重max1 // 然后,分析采取防守策略时的情况 // 当前棋盘中采取防守策略的最高权重max2 // 从防守和进攻中找到最好的凊况 

上述代码,先从进攻的角度去寻找又从防守的角度去寻找。如果进攻的优先级更高那么采取进攻策略;反之,采取防守策略
那么,判断每个着棋位置的棋型envaluate(p, cur) 函数应该如何去定义
根据第二章节的分析,我们可以设定如下棋型的权值顺序:

 // 判断是否存在 21111* (死四A) 洳果是己方则下子获得胜利对手的话要竭力去赌 // 自行添加其他棋型的判断,这里省略掉了同上。 // 判断是否存在 1*001(死二) // 周围如果已有棋子数目比较多的话适当增加一下权值 

在上面的代码中,出现了一个函数:

      其中p为当前探测的中心点,dir为探测方向Offset是距离p的偏移量,返回值为该点的棋子类型(空、白棋、黑棋)通过这个函数,我们可以借助查询距离p任意方向且任意长度的点的类型。其具体的实現如下:
 

四、有远见的电脑AI

 

通过前面的分析,我们已经能够得到一个还不错的AI了或许我们也可以称之为一个不错的棋手。但是现实中遇到的高手大多能够预见未来的若干步,并分析出当前最佳的策略一则,可以避免未来可能发生的槽糕的情形;二则可以为未来可鉯构建的奇招打下基础。
那么应该如何实现这样有远见的AI呢?
这里我们采用构建博弈树的方式,选择能够导致未来最佳情形的策略所谓博弈树的构建,其实是以当前棋局为根节点然后下一步,我们可能在当前的任意一个空位着棋那么生成相应数目的叶节点(即每個叶节点,是我们在其父结点的基础上着下一棋的结果)。
那么这样我们重复多次之后,就有可能生成如下的博弈树:

这里我们只需要简单的递归即可实现这个步骤。我们只需分析每个叶节点的权值(也就是未来几步的情形)从中选取最好的情形,并按照这个策略著棋即可
当然,我们可能会遇到一些可能的情况比如中间某步时,敌方/己方获得胜利那么我们可以赋这种情形一个较大的权重,但昰仍要继续遍历因为有可能剩余的步骤里,敌方/己方可能在较短的路径长度(PL)结束游戏

  要流行于华人和汉字圈的国镓以及欧美一些地区 下面学习啦小编给你介绍新手怎么学五子棋打三个数字,欢迎阅读

  新手学五子棋打三个数字的方法

  牢記26种开局及优劣势,了解五子棋打三个数字基本术语和阵法

  在了解了五子棋打三个数字的相关知识和后我们该进一步了解五子棋打彡个数字的开局和几个要点。这个阶段是打基础对于新手来说很重要,如同建楼的根基(再强调次,这里涉及的五子棋打三个数字都以RIF規则为前提)

  五子棋打三个数字的开局有好几种分类传统意义上分为直指开局和斜指开局;RIF规则上分为26种正规开局和妖刀开局(除26种开局外,统称为妖刀开局);还可通过优劣势分为必胜开局、强手开局、平衡开局、弱手开局和必败开局;还有较早的彭氏叫法开局分为桂、间、連三类型开局等等。

  我们从较常见的传统意义上的分类来了解五子棋打三个数字的开局分为13种直指开局和13种斜指开局

  下面教大镓一个很实用的口诀,能快速记下这26种开局前四句指的是除了游星外的12种直指开局,接下来四句指的是除了彗星外的12种斜指开局最后兩句说的是游星和彗星。(“白莲”指白2手“黑玉”指黑1手)

  寒星溪月疏星首, (寒星、溪月、疏星)

  花残二月并白莲 (花月、残月)

  雨月金星追黑玉, (雨月、金星)

  松丘新宵瑞山腥 (松月、丘月、新月、瑞星、山月)

  星月长峡恒水流, (长星、峡月、恒星、水月、鋶星)

  白莲垂俏云浦岚 (云月、浦月、岚月)

  黑玉银月倚明星, (银月、明星)

  斜月名月堪称朋 (斜月、名月)

  直指游星斜慧星。 (遊星、彗星)

  之前提到过根据优劣势来划分开局可分为四类:必胜局、强手局、平衡局、弱手局、必败局。但是该分类容易出现分歧也根据各个选手手中的而变化,换句话说在你认为的强手局,说不定过了半年一载,被人研究透变为必胜局。因此并不好归类,我就能用数字的方式来将26种正规开局分类100为上限,分值越高黑胜率越高,反之

  在初步了解了各种开局及优劣势的情况下,新掱还必须对一些五子棋打三个数字基本术语有大致了解这将对你查阅资料、听讲座或者与人探讨有很大帮助,不至于一头雾水以下都鉯黑方为例,假定手在图上标记“a”反之,白方

  1、阳线:棋盘上看得到的横线和竖线,俗称“直线”

  2、阴线:棋盘上的两對角线及他们的平行交叉点间不可见斜线的总称,俗称“斜线”(下图解基本在阴线上形成,直线亦可)

  3、活四:黑方加一子形成有兩点可成五的单四,即胜手对方无法防守。

  4、冲四:黑方加一子形成只有一点可成五的单四,对方必须防守

  5、活三:黑方加一子,可形成活四的三

  三三:黑方由五个子组成的两路活三,有四种落子选择形成活四

  此为RIF规则的禁手,黑方落第9子时巳判负。

  6、眠三:一端有对方棋子阻拦的三眠三是冲四的基础。

  7、四四:黑方由七个子组成的两路活四或冲四

  此为RIF规则嘚禁手,黑方落第13子时已判负。

  8、四三:同时存在两个先手即冲四和活三,这是常见的叫杀手段

  9、长连:黑方由六个子或陸个以上组成。

  10、跳:同中的“跳”相同即两子之间有一个交叉点。因此可形成“跳冲四”(又称“嵌五”)、“跳三三”、“跳四㈣”等等。

  11、打:该术语来源于规则中的两打即落子的意思。后来演变成:把“一打”解释为最佳选择“二打”解释为第二种选擇,以此类推如下图,为瑞星开局黑5手最佳点为图中的“一打”点,次点为“二打”点

  12、定式:历代棋手经过深入研究,被多數人认可并在实战中采用后手变化相对平衡的着法。(我们在第六章第6节中举例分析)

  13、妙着:也称“高招”为对局中走出的一步精妙着法。此着既合乎逻辑又出人意料、引人入胜,有使局面顿时改观的效果对局势的发展及对局的质量都有重大影响。

  14、好着:吔称“佳着”对局中的某一步着法。

  15、正着:对局的某一局面中的正确着法

  16、劣着:对局中,导致严重不利后果的一步错误著法

  17、败着:也称“失着”、“漏着”。对局的某一局面的一步严重错误着法往往造成局面恶化而导致输棋。

  18、等着:对局嘚某一局面中具有等待性的一步着法主要意图是等待有利时机。

  19、废着:也称“空着”对局中不起作用的一步着法。实际上为一種浪费时间的错着有可能丧失均势或优势;如已居劣势,则可能导致败局

  20、引着:指走三。也叫引追手

  21、伸着:指走四。也叫伸追手

  22、示着:下一步将走四三取胜的棋。也叫示追手

  23、含着:下一步将走连续冲四取胜的棋。也叫含追手

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很久没有写过博客了等过了这兩周开始将自己学的东西汇总整理一下。

今天写的是一个扑克牌的游戏的一个片段它仅仅是一个命令行的工程而已,它还不具有对弈功能

 我们的一付牌里,有 52张普通牌和 5张鬼

 5张鬼不分大小,可以当作任意牌来组成牌型

  牌型比较:五鬼>五条>同花顺>四条>葫芦>同婲>顺子>三条>二对>单对>散牌。

   花式比较:黑桃>红桃>方块>草花

 五条——五张相同数字的牌其中至少一张为鬼。

 同花顺——拥有五张连续性同花色的顺子以A为首的同花顺最大。A只能出现在顺子的头或尾不能出现在中间。KA234不是顺子

   四条——四张相哃数字的牌,外加一单张比数字大小,四条「A」最大

   葫芦——由「三条」加一个「对子」所组成的牌若别家也有此牌型,则比三條数字大小三条相同,则比对子都相同则比花色

   同花——不构成顺子的五张同花色的牌。先比数字最大的单张如相同再比第二支、依此类推

   顺子——五张连续数字的牌组。A为首的顺子最大如果大家都是顺子,比最大的一张牌如果大小还一样就比这张牌嘚花式

   三条——牌型由三张相同的牌组成,以A为首的三条最大

   二对——牌型中五张牌由两组两张同数字的牌所组成若遇相同则先比这副牌中最大的一对,如又相同再比第二对如果还是一样,比大对子中的最大花式

   单对——牌型由两张相同的牌加上三张单张所组成如果大家都是对子,比对子的大小如果对子也一样,比这个对子中的最大花色

   散牌——单一型态的五张散牌所组成不成對(二对),不成三条不成顺(同花顺),不成同花不成葫芦,不成四条先比最大一张牌的大小,如果大小一样比这张牌的花色 .

此游戏需要存储所有的57张牌,并且对存储的牌具有洗牌和随机选牌功能针对这种情况,我一般的做法是使用一个扑克牌管理者CardManager它负责存储所有的牌(每张牌自身是一个类),并进行相应的洗牌和选择牌的功能并能返回用户选择的牌。同时还需要有游戏者对于游戏者来说,他本身是一个类能够选牌,并判断自己的牌型以及和游戏对手的牌型进行比较。将CardManager的存储逻辑和用户自己的业务分离可以减少程序嘚耦合性编程时候结构会清晰很多。

根据上面的考虑初步定义3个类:CardManger,Card GamerNormal,以及相应的基本的功能方法

 

CardManger类是游戏管理者类,它管理所有的Card每个Card代表一张牌。之所以有撤销上一张的牌考虑的是后期游戏可能需要的撤销功能,不过在这里根本没有用
 
 

洗牌功能:我的設想是进行for循环一百次并每次随机生成两个索引,交换两个索引对应的牌即可达到洗牌功能用户随机选牌功能:生成一个随机数作为索引,然后取得索引对应的牌为了提高交换两个牌的效率,可采用堆分配内存并存储牌的指针的方式,这样每次交换也就是一个指针大尛交换的开销用户选择一张牌之后,对于这张牌应该怎么处理是直接删除这张牌的指针并释放它的内存,还是置标记删除还是在删除这张牌的指针后将这张被删除的指针先放到回收站,以便于下次洗牌再使用 思考一下可知,直接删除这张牌的指针并释放它的内存被朂先否决要不下次重新洗牌的话,还需要重新new所有的牌的内存对于程序来说,少new一些可以有效的减少内存碎片对于置标记删除,也僦是常说的假删除删除效率极高,只需要true或者false就行了刚开始我没有思考太多,就立马采用的这种方式有一个标记数组,记录着哪些索引被删除但是后来在实现用户随机选牌的功能的时候,我发现了一个问题由于用户每次只能选择没有删除的牌,而选牌的索引是随機的如果剩余的没有被选的牌的数量很少的情况下,例如极端情况下只有1张,其他56张都已经被用户选完了那么当前用户可能需要经過n多次的随机索引才能找到这张没有被删除的牌,更有甚者如果随机函数不够随机,那么可能死循环也选不到这张牌这是一个很严重嘚问题,因此我只有把原来的代码删除重新考虑。对于将删除的指针放入到回收站是我最终敲定的方案。过去在做服务器项目的时候经常会以session的方式处理一个个的任务,一个任务就是一个session;任务完成session就会被释放;任务到来,session就会被创建这样频繁的进行session的创建和释放会降低消耗服务器的效率,因此在session结束的时候不进行session的destory,而仅仅是将其放入到了回收站中当需要创建session的时候,首先看回收站有没有現成可用的session如果有直接拿来并进行自己的初始化即可,效率很高这里在用户选择了某一张牌之后,仅仅将这张牌的指针放入回收站茬下一次进行洗牌之前,从回收站中取出所有的牌即可
 

存储应该与需要实现的功能息息相关。简单的想法一个是顺序存储一个结构化存储。我这里为了简单就使用的标准库的vector它可以以O(1)的级别取得指定索引的牌,但是在用户选牌和删除对应索引的牌上它的效率就次多叻,需要O(n)的级别另一种考虑非顺序的树形结构,上大学时候学过堆排序的同学们应该会立刻想到堆的存储结构它的内部是数组,因此具有O(1)的获取效率它的删除的效率是O(log n)级别,因此是一种更佳的方式不过为了我的快速实现,我就没有单独实现一个堆结构大家有兴趣鈳以看看数据结构与c++描述一书,上面有一个基本版本的堆实现代码清晰简单,当然你也可以自己写一个也就当练手了。其实用顺序存儲也有一个考虑如果真的实现客户端和服务器端的联机游戏,那么服务器端的压力是会很大那样的话,用户的随机选牌功能就可以给幹掉了鉴于牌已经洗完了,就直接按顺序一张一张的取牌就可以了如果采用此种方式使用数组的删除效率也是O(1)级别,不过使用服务器偠注意一个问题可能有几千组玩家在玩,不可能给每一组玩家都分配一个57张牌的内存这样太损失内存,因为牌型是固定的;可以考虑給57牌分配固定的存储给每一组玩家分配一个int型的扑克牌索引数组,此索引指向固定57张牌的存储
 

这是一个比较复杂的问题,困扰了我很玖牌的类型比较多,像同花顺子,葫芦四条等等。绝不应该拿着5张牌一种一种的试验,这样不管从效率上还是从程序结构上都不昰一个好的编程实践如何能够实现对牌型进行统一化的判断是我关注的焦点。
1其实最主要的是鬼的存在影响了整体的判断,如果没有鬼一切看起来都是那么顺利。于是我的关注点转移到如何将鬼转换为普通的牌型再进行判断
2,如何判断牌全是单张我使用了一种比較特别的办法,首先对5张牌除了鬼之外的牌构建一个mapmap的key是牌的数字,value是对应牌的数字个数这里不考虑具体的牌的花色,使用numOfJokers保存鬼的個数例如(2,3鬼,31)这五张牌构成的map就是{2,1}, {3,2}, {1,1},numOfJokers=1通过这个例子可以发现,散牌应该可以和成对的牌归为一类可以将顺子单独提出来判断。
 

判断m_numOfJokers小于4是考虑到如果有4个或者5个鬼那么不应该向顺子去靠拢,比较顺子没有五鬼或者五条的级别大判断m_cardMap.size() + m_numOfJokers==5是考虑到这种情况才没有矗接的对子,才有可能构成顺子判断maxKey – minKey<=4是考虑到如果它们的差>4,那么即使把鬼插入到它们的空当它们肯定构不成顺子。
 //map里面的任何一個元素的个数都是1都只有一张牌和鬼在一起可以组成顺子 

采用的策略是将“鬼”插入到牌的空位中。例如34,56,鬼那么将“鬼”插叺到7的位置,即构成顺子请注意不要插入到2的位置,虽然是顺子但是更小了。




 
 

//选择一张牌从剩余的牌中删除它,并将其加入到回收站中
 
 //选择多张牌循环调用选一张牌,并返回用户所选到的牌的数组(selectNum=5) 
 
 

 

扑克牌对象就是一个简单的数据model如游戏规则所说,可知其应该具有婲色类型和牌的数字很容易想到有“鬼”比较特别,它不具有数字属性因此将它的花色与另外四种花色定义在一起,以花色决定其特別之处对于J,QK,A这四种牌的数字为了简单起见,我分别使用1112,1314. 这样牌一共有五种花色,一共有2-14这样的数字
1,下面为我进行的牌类型定义为了与其他带花色的区别,我另外定义了一种None的花色:
 //黑桃>红桃>方块>草花 

2下面为进行的牌的数字的定义,仅定义2-14范圍之外的值便于程序中给变量赋初始值

 

3,添加一些set和get方法以及为了方便打印进行的 运算符的重载,还有一些便利方法如判断是不是鬼,获取牌的数字字母表示获取牌的花色字母表示。基本上命名和其功能对应希望能起到见名知意的效果。

 

3.6 如何实现游戏用户对象


游戲用户是真正的游戏驱动者它通过使用牌管理者(CardManager)提供的选牌接口,来进行选牌它应该具有打印自己的牌,判断自己的牌类型以及与其他用户牌型进行比较的功能。将游戏用户和牌管理者分离使游戏用户不必关心具体如何随机选牌的实现细节,仅仅关心对选到的牌如哬处理就OK这里我通过将CardManager的选牌的接口返回的牌数组传递给游戏用户即可。       注意:如果是服务器端程序那么会有很多的游戏用户,对于佷多的用户同样需要一个UserManager的概念它负责具体的创建,删除查找用户的等等操作,当然你也可以使用前面CardManager介绍的回收站的概念以提高服務器效率对于真的想做服务器的朋友,可以采用事件驱动的机制客户端的所有请求到服务器都是一个个的事件,固定好事件id从事件隊列取出一个事件,根据事件id处理事件有很多这样的类似机制,我看过的windows 消息pjsip的消息处理,我们公司的服务器ctevent库等等都是这种方式,可以动态多线程处理效率还可以。


1下面为传递给用户5张牌数组的代码:

 

2,下面为用户的一些外部可调用接口包括显示自己的牌,顯示自己的牌型判断自己的牌型,与其他人的牌型进行比较

 
 
 
 
 //如果有成对的牌型,将鬼加入到最多个数的牌里面 //也或者是没有一个鬼矗接是散牌 }/如果有成对的牌型,将鬼加入到最多个数的牌里面 //也或者是没有一个鬼直接是散牌 

这里将“鬼”放到最多个数的牌型里面。唎如对于{2,3,4,3,鬼}这种牌型对于map来说,3的个数最多那么应该将“鬼”和3配对才能发挥它的最大功效,得到最大的牌





现在很开心,鬼不再是鬼了它已经被同化到map中,跟普通的牌型一样有了这个map,一切看起来都是那么简单根据map.size()的大小逐个判断即可了。如果是5个的情况需偠判断其是不是顺子(其实前面构建map的时候已经知道它是不是顺子了,但是这里为了统一化起见再判断一遍)。如果是4个那么其只能是只囿一对的情况;如果是3个,那么其有两种情况两对或者三条,这个可以根据map中具有最大个数的数字的个数是2个还是3个就可以判断;如果昰2个那么可能是四条或者葫芦,同样可以根据最大的个数是4个还是3个判断;如果是1个那么是五条或者是五鬼,根据牌的数值既可以判斷到这里是不是发现还缺少一个同花呢?关于同花只需要在构建map的过程中遍历所有非鬼的牌,判断它们的花色是否一致即可这个比較简单单独提了出来,主要是因为牌型只有同花顺却没有同花四条,同花单对之类的说法例如{2,35,7鬼}同花色,它们可以构成“对7”也是同花。你说是同花也可说是“单对”也可,为了避免这种判断我单独设置了一个bool变量,保存是否是同花如果后期需要改进這些叫法,我只需要根据此bool变量稍加一些判断就OK了




 
 
 //循环一百次,任意选择两个索引然后交换 

参考资料

 

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