內(nèi)容介紹
上一篇我們講到五子棋的UI篇的實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在這一篇我們來(lái)講五子棋的AI篇的實(shí)現(xiàn)。如果你還沒(méi)看過(guò)UI篇，建議先到我的主頁(yè)上找一下UI篇看一下。
我們?cè)谶@里把這個(gè)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程分成幾部分：
- 贏法數(shù)組
用一個(gè)三維的數(shù)組記錄五子棋的所有贏法。 - 每種贏法的統(tǒng)計(jì)數(shù)組
我們用一維數(shù)組來(lái)記錄每種贏法 - 如何判斷輸贏
判斷輸贏的方法 - 實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)落子
這部分是重點(diǎn)，算法設(shè)計(jì)精準(zhǔn)，計(jì)算機(jī)的棋藝就高
所有代碼在上一篇的UI的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，建議首先閱讀UI篇。在UI篇的JS文件下打代碼。
贏法數(shù)組
首先定義一個(gè)三維的數(shù)組，用于存放所有贏的情況。
//贏法數(shù)組
var wins = [] ;
//三維數(shù)組
for(var i=0; i<15; i++){
wins[i] = [] ;
for(var j=0;j<15; j++){
wins[i][j] = [] ;
}
}
定義count用于記錄贏的方法種類數(shù)量，然后再遍歷所有贏的情況，包括橫向、縱向、斜向、反斜向，下面以橫向?yàn)槔v解。
//贏法統(tǒng)計(jì)
var count = 0 ;
//橫線
for(var i=0; i<15; i++){
for(var j=0; j<11; j++){
for(var k=0; k<5; k++){
//此循環(huán)結(jié)束，就是橫向的第一種贏法
wins[i][j+k][count] = true;
}
count++ ;
}
}
這是五個(gè)棋子呈橫的形式贏的情況。
這里有三個(gè)循環(huán)，第一個(gè)循環(huán)是指每一條橫線。第二個(gè)循環(huán)指的是擺成五個(gè)子，第一個(gè)子的縱坐標(biāo)。第三個(gè)循環(huán)是擺滿五個(gè)棋子，里重點(diǎn)說(shuō)說(shuō)為什么j<11。如果你想更好地理解，可以代些數(shù)進(jìn)去看一下是什么情況。
如果j=10時(shí)，贏的情況是如下圖：
j
如果j還比10大的話就會(huì)超出棋盤(pán)。
以此類推，縱向、斜向、反斜向也是同理：
//縱線
for(var i=0; i<15; i++){
for(var j=0; j<11; j++){
for(var k=0; k<5; k++){
wins[j+k][i][count] = true;
}
count++ ;
}
}
//正斜線
for(var i=0; i<11; i++){
for(var j=0; j<11; j++){
for(var k=0; k<5; k++){
wins[i+k][j+k][count] = true;
}
count++ ;
}
}
//反斜線
for(var i=0; i<11; i++){
for(var j=14; j>3; j--){
for(var k=0; k<5; k++){
wins[i+k][j-k][count] = true;
}
count++ ;
}
}
console.log(count);//572
最后在后臺(tái)輸出總共有多少種贏法。我們由此知道，15*15的棋盤(pán)總共有572種贏法，所有贏法計(jì)算機(jī)都知道了，所以，如果代碼打得好，你根本無(wú)法贏機(jī)器。
贏法的統(tǒng)計(jì)數(shù)組
這是一個(gè)一維的數(shù)組，用來(lái)計(jì)算某種贏法是否達(dá)成。上面列舉了所有的贏法，那在某贏法中成功落下一個(gè)棋子，那我們就為該種贏法的值加1，直到加5就實(shí)現(xiàn)了此種贏法，實(shí)現(xiàn)結(jié)束游戲。那如果該贏法中有另一方的棋子，此種贏法報(bào)廢。大概就是這么一個(gè)思路。計(jì)算機(jī)落子的目的就是去破壞你某種贏法的可行性，所以計(jì)算機(jī)落子的風(fēng)格跟人有很大的區(qū)別。
定義并實(shí)例化兩個(gè)數(shù)組，一個(gè)用來(lái)存放玩家贏法的數(shù)組，另一個(gè)用來(lái)存放電腦贏法的數(shù)組。
還定義了一個(gè)over變量，標(biāo)志游戲是否結(jié)束。
//游戲結(jié)束
var over = false ;
//統(tǒng)計(jì)記法數(shù)組
var myWin = [] ;
var computerWin = [] ;
//統(tǒng)計(jì)數(shù)組的實(shí)例化
for(var i=0; i<count; i++){
myWin[i] = 0 ;
computerWin[i] = 0 ;
}
在單擊事件，成功落子后進(jìn)行一個(gè)循環(huán)。
這個(gè)循環(huán)遍歷所有的贏法，如果某種贏法里有棋子，就myWin[k]++，如果myWin[k] == 5成立了，改變over的標(biāo)志，就代表你贏了。
chess.onclick = function (e){
if(over){//判斷游戲是否結(jié)束
return ;
}
var x = e.offsetX ;
var y = e.offsetY ;
var i = Math.floor(x/30) ;
var j = Math.floor(y/30) ;
if(chessBoard[i][j] == 0){
oneStep(i,j,me);
if(me){
chessBoard[i][j] = 1 ;
}else{
chessBoard[i][j] = 2 ;
}
me = !me ;
//落下子后需要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)
for(var k=0; k<count; k++){
if(wins[i][j][k]){//某種贏的某子true
myWin[k]++;//離勝利又進(jìn)一步
computerWin[k] = 6 ;//該種贏法計(jì)算機(jī)沒(méi)有機(jī)會(huì)了
if(myWin[k] == 5){//如果達(dá)到5就贏了
window.alert("厲害，你贏了！！");
over = true ;
}
}
}
}
}
測(cè)試，如下圖所示，如果你下夠五個(gè)子，就彈窗提示你贏了，這里有點(diǎn)不好，就是你要點(diǎn)擊確認(rèn)，第五個(gè)棋子才出來(lái)。
計(jì)算機(jī)判斷有效落棋點(diǎn)
在完成落子統(tǒng)計(jì)后判斷是否結(jié)束游戲，如果沒(méi)結(jié)束，就輪到計(jì)算機(jī)下棋，計(jì)算棋下棋調(diào)用computerAi()方法。
if(!over){
me = !me ; //如果游戲沒(méi)結(jié)束，下棋權(quán)利交給計(jì)算機(jī)
computerAi();//計(jì)算機(jī)AI
}
在點(diǎn)擊鼠標(biāo)的時(shí)候需要判斷是否輪到人落棋：
if(!me){//不到你下棋點(diǎn)擊無(wú)效
return ;
}
更改落棋的判斷，如果鼠標(biāo)點(diǎn)擊，只下黑棋，并且只改變黑棋的頻數(shù)統(tǒng)計(jì)。
if(chessBoard[i][j] == 0){
oneStep(i,j,me);//需要要更改處
chessBoard[i][j] = 1 ;
//落下子后需要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)
for(var k=0; k<count; k++){
if(wins[i][j][k]){//某種贏的某子true
myWin[k]++;//離勝利又進(jìn)一步
computerWin[k] = 6 ;//該種贏法計(jì)算機(jī)沒(méi)有機(jī)會(huì)了
if(myWin[k] == 5){//如果達(dá)到5就贏了
window.alert("厲害，你贏了！！");
over = true ;
}
}
}
if(!over){
me = !me ; //如果游戲沒(méi)結(jié)束，下棋權(quán)利交給計(jì)算機(jī)
computerAI();//計(jì)算機(jī)AI
}
}
接下來(lái)實(shí)現(xiàn)computerAi()方法的棋步權(quán)值。
var computerAI = function(){
var myScore = [] ;//定義兩個(gè)數(shù)組，用于存放每個(gè)點(diǎn)的分值
var computerScore = [] ;
for(var i=0; i<15; i++){
myScore[i] = [] ;
computerScore[i] = [] ;
for(var j=0; j<15; j++){
myScore[i][j] = 0 ;
computerScore[i][j] = 0;
}
}
//為所有贏法打分
for(var i=0; i<15; i++){
for(var j=0; j<15; j++){
if(chessBoard[i][j] == 0){//該點(diǎn)可下棋
for(var k=0; k<count; k++){//遍歷所有贏法
if(wins[i][j][k]){//這種贏法已經(jīng)有子
if(myWin[k] == 1){//黑方，有1個(gè)子
myScore[i][j] += 200 ;
}else if(myWin[k] == 2){
myScore[i][j] += 400 ;
}else if(myWin[k] == 3){
myScore[i][j] += 2000 ;
}else if(myWin[k] == 4){
myScore[i][j] += 10000 ;
}
if(computerWin[k] == 1){//白方，有1個(gè)子
computerScore[i][j] += 220 ;
}else if(computerWin[k] == 2){
computerScore[i][j] += 420 ;
}else if(computerWin[k] == 3){
computerScore[i][j] += 2200 ;
}else if(computerWin[k] == 4){
computerScore[i][j] += 20000 ;
}
}
}
}
}
}
}
如上代碼，首先定義并實(shí)例化myScore[]與computerScore[]兩個(gè)數(shù)組，用于存放各個(gè)棋點(diǎn)的落子價(jià)值，再分別遍歷人和計(jì)算機(jī)的所有贏法，如果有1、2、3、4子，分別為棋點(diǎn)附權(quán)值。
實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)落子
接下來(lái)我們找到計(jì)算機(jī)落子的最佳坐標(biāo)，然后在這個(gè)坐標(biāo)上落子，就實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)落子的功能了，在這里把整個(gè)computerAI()函數(shù)貼出來(lái)再進(jìn)行講解：
var computerAI = function(){
var myScore = [] ;//定義兩個(gè)數(shù)組，用于存放每個(gè)點(diǎn)的分值
var computerScore = [] ;
var max = 0 ;//落子的價(jià)值
var u = 0, v = 0 ;//落子的坐標(biāo)
for(var i=0; i<15; i++){
myScore[i] = [] ;
computerScore[i] = [] ;
for(var j=0; j<15; j++){
myScore[i][j] = 0 ;
computerScore[i][j] = 0;
}
}
//為所有贏法打分
for(var i=0; i<15; i++){
for(var j=0; j<15; j++){
if(chessBoard[i][j] == 0){//該點(diǎn)可下棋
for(var k=0; k<count; k++){//遍歷所有贏法
if(wins[i][j][k]){//這種贏法已經(jīng)有子
if(myWin[k] == 1){//黑方，有1個(gè)子
myScore[i][j] += 200 ;
}else if(myWin[k] == 2){
myScore[i][j] += 400 ;
}else if(myWin[k] == 3){
myScore[i][j] += 2000 ;
}else if(myWin[k] == 4){
myScore[i][j] += 10000 ;
}
if(computerWin[k] == 1){//白方，有1個(gè)子
computerScore[i][j] += 220 ;
}else if(computerWin[k] == 2){
computerScore[i][j] += 420 ;
}else if(computerWin[k] == 3){
computerScore[i][j] += 2200 ;
}else if(computerWin[k] == 4){
computerScore[i][j] += 20000 ;
}
}
}
//下面判斷計(jì)算機(jī)落子的最佳處
if(myScore[i][j] > max ){//人在某步的權(quán)值更高的時(shí)候
max = myScore[i][j] ;
u = i ;
v = j ;
}else if(myScore[i][j] = max){//如果權(quán)值是最大了
if(computerScore[i][j] > computerScore[u][v]){//而i,j點(diǎn)的權(quán)值比在u,v點(diǎn)的更大時(shí)
u = i ;
v = j ;
}
}
if(computerScore[i][j] > max ){//人在某步的權(quán)值更高的時(shí)候
max = computerScore[i][j] ;
u = i ;
v = j ;
}else if(computerScore[i][j] = max){//如果權(quán)值是最大了
if(myScore[i][j] > myScore[u][v]){//而計(jì)算機(jī)在此處落子更有用
u = i ;
v = j ;
}
}
}
}
}
oneStep(u, v, false) ;//上面得到最佳落子點(diǎn)，現(xiàn)在為其落白子
chessBoard[u][v] == 2 ;
//計(jì)算機(jī)落完子后需要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)
for(var k=0; k<count; k++){
if(wins[u][v][k]){//某種贏的某子true
computerWin[k]++;//離勝利又進(jìn)一步
myWin[k] = 6 ;//該種贏法計(jì)算機(jī)沒(méi)有機(jī)會(huì)了
if(computerWin[k] == 5){//如果達(dá)到5就贏了
window.alert("計(jì)算機(jī)贏了！！");
over = true ;
}
}
}
if(!over){
me = !me ; //如果游戲沒(méi)結(jié)束，
}
}
上面函數(shù)的代碼比較長(zhǎng)，其實(shí)很多一部分都是與上面有重復(fù)的。
為了找到棋盤(pán)坐標(biāo)最高權(quán)值和其坐標(biāo)點(diǎn)，這里定義三個(gè)變量max、u和v 。通過(guò)上遍歷所有贏法的值后，這里只要判斷比較在哪一方的贏法中落子價(jià)值大，主要是自己向著贏的方向前進(jìn)和不讓對(duì)方贏的方向進(jìn)行阻擋。
如下面是比較的權(quán)值的代碼，通過(guò)以下代碼得到（u,v）這個(gè)權(quán)值最大的坐標(biāo)：
//下面判斷計(jì)算機(jī)落子的最佳處
if(myScore[i][j] > max ){//人在某步的權(quán)值更高的時(shí)候
max = myScore[i][j] ;
u = i ;
v = j ;
}else if(myScore[i][j] = max){//如果權(quán)值是最大了
if(computerScore[i][j] > computerScore[u][v]){//而i,j點(diǎn)的權(quán)值比在u,v點(diǎn)的更大時(shí)
u = i ;
v = j ;
}
}
if(computerScore[i][j] > max ){//人在某步的權(quán)值更高的時(shí)候
max = computerScore[i][j] ;
u = i ;
v = j ;
}else if(computerScore[i][j] = max){//如果權(quán)值是最大了
if(myScore[i][j] > myScore[u][v]){//而計(jì)算機(jī)在此處落子更有用
u = i ;
v = j ;
}
}
得到最大權(quán)值的坐標(biāo)后，我們就要實(shí)現(xiàn)在該位置落子：
落完子后要對(duì)落子的位置進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如果達(dá)到贏的情況就終止游戲，否則把落子權(quán)交給鼠標(biāo)。
oneStep(u, v, false) ;//上面得到最佳落子點(diǎn)，現(xiàn)在為其落白子
chessBoard[u][v] == 2 ;
//計(jì)算機(jī)落完子后需要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)
for(var k=0; k<count; k++){
if(wins[u][v][k]){//某種贏的某子true
computerWin[k]++;//離勝利又進(jìn)一步
myWin[k] = 6 ;//該種贏法計(jì)算機(jī)沒(méi)有機(jī)會(huì)了
if(computerWin[k] == 5){//如果達(dá)到5就贏了
window.alert("計(jì)算機(jī)贏了！！");
over = true ;
}
}
}
if(!over){
me = !me ; //如果游戲沒(méi)結(jié)束，
}
游戲已經(jīng)完成了，你們可以點(diǎn)擊這里體驗(yàn)一下。明白這個(gè)算法的實(shí)現(xiàn)后，你們也可以不斷思考，不斷改進(jìn)算法，提高計(jì)算機(jī)的棋藝。如果你們最終下來(lái)沒(méi)有達(dá)到想要的效果，可以去下載我的源碼，查看一下，自己的代碼在哪一步出錯(cuò)了。下載源碼的地址是點(diǎn)擊這里
總結(jié)
整個(gè)游戲分為UI篇和AI篇都完成了，這里分以下三部分完成：
- 贏法數(shù)組
用一個(gè)三維的數(shù)組記錄五子棋的所有贏法。每種贏法都有一個(gè)值，值達(dá)到5就結(jié)束游戲。 - 確定計(jì)算機(jī)落子點(diǎn)
這是難點(diǎn)，我們通過(guò)為某種贏法附一個(gè)權(quán)值，權(quán)值最大的就是落子價(jià)值最大的。 - 實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)落子
通過(guò)上一步計(jì)算機(jī)找到了權(quán)值最大的落子坐標(biāo)后，我們就可以實(shí)現(xiàn)落子了。
