《五子棋》游戲設(shè)計方案.doc

目 錄 一、摘要：. 1二、關(guān)鍵字：. 1三、程序主流程圖. 2四、需求分析：. 3五、關(guān)鍵部分設(shè)計算法及實(shí)現(xiàn)：. 4六、文件清單：. 9七、使用說明：. 9八、參考書目：. 10九、附錄：（源代碼清單）. 11 五子棋程序一、 摘要： 五子棋游戲是一歷史悠久，對抗性強(qiáng)，技巧性高的棋類游戲。本文用VC 6.0設(shè)計了五子棋游戲。并就以下問題進(jìn)行了探討：（1） 棋子棋盤在程序中的表示；（2） 如何通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊落子；（3） 如何判斷輸贏，在棋盤的，|，/，四個方向進(jìn)行搜索，超過5子以上連成一線則認(rèn)為贏了。（4） 如何實(shí)現(xiàn)梅棋功能。（5） 如何保存并讀入棋譜；（6） 如何讓電腦擁有人類的智慧；（7） 編寫軟件代碼應(yīng)遵守的編寫規(guī)范，成對編碼原則和代碼的注釋;（8） 其它未詳盡處，請參看源代碼。 二、關(guān)鍵字：棋盤數(shù)組搜索算法人工智能活半活雙活三 三、程序主要類結(jié)構(gòu)圖 CfiveStoneApp 四、需求分析：五子棋歷史源遠(yuǎn)流長，發(fā)展形勢喜人，以下在網(wǎng)絡(luò)上一篇有關(guān)五子棋歷史發(fā)展的報道： 五子棋是起源于中國古代的傳統(tǒng)黑白棋種之一?，F(xiàn)代五子棋日文稱之為“連珠”，英譯為“Renju”，英文稱之為“Gobang”或“FIR”(Five in a Row的縮寫)，亦有“連五子”、“五子連”、“串珠”、“五目”、“五目碰”、“五格”等多種稱謂。?五子棋不僅能增強(qiáng)思維能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身養(yǎng)性。五子棋既有現(xiàn)代休閑的明顯特征“短、平、快”，又有古典哲學(xué)的高深學(xué)問“陰陽易理”；它既有簡單易學(xué)的特性，為人民群眾所喜聞樂見，又有深奧的技巧和高水平的國際性比賽；它的棋文化源淵流長，具有東方的神秘和西方的直觀；既有“場”的概念，亦有“點(diǎn)”的連接。它是中西文化的交流點(diǎn)，是古今哲理的結(jié)晶。? 五子棋起源于古代中國，發(fā)展于日本，風(fēng)靡于歐洲。對于它與圍棋的關(guān)系有兩種說法，一說早于圍棋，早在“堯造圍棋”之前，民間就已有五子棋游戲；一說源于圍棋，是圍棋發(fā)展的一個分支。在中國的文化里，倍受人們的青睞。古代的五子棋的棋具與圍棋相同，縱橫各十七道。五子棋大約隨圍棋一起在我國南北朝時先后傳入朝鮮、日本等地。據(jù)日本史料文獻(xiàn)介紹，中國古代的五子棋是經(jīng)由高麗(朝鮮)，于1688年至1704年的日本元祿時代傳到日本的。到日本明治32年(公元1899年)，經(jīng)過公開征名，“連珠”這一名稱才被正式確定下來，取意于“日月如合壁，五星如連珠”。從此，連珠活動經(jīng)過了不斷的改良，主要是規(guī)則的變化(即對執(zhí)黑棋一方的限制)，例如，1899年規(guī)定，禁止黑白雙方走“雙三”；1903年規(guī)定，只禁止黑方走“雙三”；1912年規(guī)定，黑方被迫走“雙三”亦算輸；1916年規(guī)定，黑方不許走“長連”；1918年規(guī)定，黑方不許走“四、三、三”；1931年規(guī)定，黑方不許走“雙四”，并規(guī)定將1919的圍棋盤改為1515的連珠專用棋盤。本世紀(jì)初五子棋傳入歐洲并迅速風(fēng)靡全歐。通過一系列的變化，使五子棋這一簡單的游戲復(fù)雜化、規(guī)范化，而最終成為今天的職業(yè)連珠五子棋，同時也成為一種國際比賽棋。? 目前，職業(yè)連珠已迅速在國際上發(fā)展起來。1988年8月8日，國際連珠聯(lián)盟(RIF)由日本、俄羅斯、瑞典、亞美尼亞、阿塞拜疆、愛沙尼亞、法國、拉脫維亞、白俄羅斯等9個成員國在瑞典宣告創(chuàng)立，我國于1996年正式加入國際連珠聯(lián)盟，現(xiàn)在全世界已有47個國家和地區(qū)成為國際連珠聯(lián)盟的正式會員。職業(yè)連珠的世界錦標(biāo)賽從1989年起每兩年舉辦一次，現(xiàn)已舉辦了六屆，第三、五、六屆的冠軍是愛沙尼亞人，其余三屆的冠軍都是日本人。我國最好成績是團(tuán)體第七，個人張進(jìn)宇第9名。就水平而言，目前以俄羅斯、日本、瑞典最強(qiáng)，其中日本研究也最深，我國只處于中等水平。日本擁有自己的五子棋職業(yè)棋手，并且對連珠技術(shù)的研究也相當(dāng)普遍和全面。日本每年舉行連珠名人戰(zhàn)。? 五子棋的根在中國，有著廣泛的群眾基礎(chǔ)。但與世界先進(jìn)的五子棋技術(shù)相比，我們的棋藝水平還很低，所以我們要推廣五子棋，宣傳五子棋，爭取在較短的時間內(nèi)趕上和超過世界五子棋壇的先進(jìn)水平。1990年，由那威和十幾名五子棋愛好者，共同發(fā)起并成立了中國第一個現(xiàn)代職業(yè)五子棋的民間組織-京都五子棋隊，現(xiàn)已發(fā)展成為擁有百余名選手的北京京都五子棋隊。日本連珠聯(lián)盟曾多次派代表團(tuán)訪問中國，與中國廣大愛好者進(jìn)行交流和友誼比賽，瑞典連珠聯(lián)盟也于1995年派代表團(tuán)訪問了中國，京都五子棋隊曾兩次選派選手代表中國參加世界杯比賽，取得此成績反映了我國五子棋水平在世界上所處的位置，同時也顯示了我國在此項(xiàng)運(yùn)動中的發(fā)展?jié)摿Α?997年5月北京成功地舉辦了第一屆“康柏杯”國際五子棋名人邀請賽，引起了國際棋聯(lián)的極大重視，并在第四十四屆棋聯(lián)會議上提出：“中國作為五子棋的發(fā)源國，不僅回到了國際大家庭中來，更重要的是對五子棋在下個世紀(jì)的發(fā)展起到了世界性的推動作用，并將為國際連珠棋成為奧運(yùn)項(xiàng)目做出貢獻(xiàn)?！? 隨著1996年中央電視臺(CCTV-5)黑白世界五子棋講座的開播和中國五子棋網(wǎng)上比賽(/wuziqi/)的開通，將世界連珠五子棋運(yùn)動的最新狀況及時展現(xiàn)在眼前，為五子棋愛好者提供了盡情參與的機(jī)會，這無疑對國內(nèi)的普及、發(fā)展起到了推動的作用。北京連珠五子棋體育文化交流中心已擁有了22位國際段位棋手，他們肩負(fù)著新的歷史使命，不斷為中國五子棋愛好者提供立足國內(nèi)、面向世界、一展才華的機(jī)會。我國于1998年8月成功地舉辦了第二屆世界杯青少年錦標(biāo)賽，1999年7月在北京舉辦了第六屆世界杯冠軍賽，2000年將舉辦第三屆世界杯團(tuán)體賽。在北京的帶動下，全國其他地區(qū)也先后成立了五子棋組織。河北廊坊地區(qū)成立了廊坊五子棋協(xié)會；天津市成立了由天津市體委領(lǐng)導(dǎo)的天津市五子棋工作委員會；上海、云南、杭州等地也都成立了五子棋的組織。五子棋的發(fā)展在中國出現(xiàn)方興未艾之勢。? 一位哲人說過：“中國人的智慧火種，往往使外國人得以燎原，反過來，燎原的火焰必將照亮火種的源頭?！?如上文所述，五子棋既簡單易學(xué)，又有其內(nèi)涵和深度；集娛樂性和對抗性為一體，是一款為老、少、中各年齡階段的人所喜歡的棋類游戲。五、關(guān)鍵部分設(shè)計算法及實(shí)現(xiàn)：系統(tǒng)地將五子棋程序完成，是有一定難度的?，F(xiàn)將其關(guān)鍵部分的實(shí)現(xiàn)過程描述如下：1、 如何表示棋盤棋子。五子棋棋盤由15*15橫豎線交叉繪制而成，落子點(diǎn)在橫豎的交叉點(diǎn)上。采用15*15的二維數(shù)組表示棋盤，每個數(shù)組元素表示一個交叉點(diǎn)，用數(shù)組的值表示棋子：以0表示未落子；以1表示黑子；以2表示白子。 注：在程序中棋盤數(shù)組在FIVE.H中定義，是一全局?jǐn)?shù)組；long FiveChess1515;在主程序FIVE.C中初始化：for(int I=0;I15;I+) for(int j=0;j15;j+) FiveChessIj=0; 剛開始時棋盤中未落一子，故全部交叉點(diǎn)為0。 2、 如何用鼠標(biāo)落子。算法：當(dāng)程序在棋盤上點(diǎn)擊一次后，捕獲這個鼠標(biāo)點(diǎn)擊位置，如果這個點(diǎn)的位置在棋盤在棋盤范圍內(nèi)，則認(rèn)可這一鼠標(biāo)點(diǎn)擊，否則，則認(rèn)為這次鼠標(biāo)點(diǎn)擊無效。若鼠標(biāo)點(diǎn)擊在棋盤范圍之內(nèi)，則還要進(jìn)一步判斷， 在這個位置是否已經(jīng)落下了子，如果是也認(rèn)為此次點(diǎn)擊無效，如不是，則在棋盤數(shù)組填寫相應(yīng)的數(shù)據(jù)（或1或2），并相應(yīng)的位置畫出一個棋子。具體實(shí)現(xiàn)：當(dāng)用戶在程序窗口點(diǎn)擊一次鼠標(biāo)后，松開后，進(jìn)入窗口過程的消息分支WM_LBUTTONUP；在這個消息中的參數(shù)lParam中帶有鼠標(biāo)點(diǎn)擊松開時的位置（x坐標(biāo)，y縱坐標(biāo)），放到一個用POINT定義的結(jié)構(gòu)中：POINT pp;pp.x=LOWORD(lParam); /x 縱坐標(biāo)pp.y=LOWORD(lParam);/y 縱坐標(biāo) 接下來判定點(diǎn)擊坐標(biāo)是否超出棋盤范圍，在程序中，棋盤范圍在窗口的（30，30，402，402）這個矩形范圍中。故用下面語句判斷是否越位。If(pp.x30|pp.y402|pp.y402) break;/超出范圍而退出，等待下一次按鍵落子。 下一步：POINT ArrayPp=PositionToPosition(pp);把剛才棋盤范圍內(nèi)的有效點(diǎn)擊屏幕坐標(biāo)轉(zhuǎn)為棋盤數(shù)組坐標(biāo)， 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1450,50 400,400 例：100，100轉(zhuǎn)化成棋盤數(shù)組為1，1再對剛才ArrayPp所表示的棋盤位置進(jìn)行判斷是否有子；if(FiveChessArrayPp.x ArrayPp.y!=0) break;/退出，等待下一次按鍵如無子，則在相應(yīng)的棋盤數(shù)組中填寫數(shù)據(jù)： FiveChessArrayPp.x ArrayPp.y=1；或 FiveChessArrayPp.x ArrayPp.y=2； 并在相應(yīng)的位置畫好棋子；hdc1=GetDC(hWnd); hMemDc1=CreateCompatibleDC(hdc1); SelectObject(hMemDc1,hBlack); /黑子 SelectObject(hMemDc1,hWhite);/白子 BitBlt(hdc1,pp.x,pp.y,24,24,hMemDc1,0,0,SRCCOPY); DeleteDC(hMemDc1); ReleaseDC(hWnd,hdc1);3、 如何判輸贏；算法：每下一子則在、四個方向搜索一次，如果有五顆或五顆同一色棋子在同一線上，則判該方勝。搜索算法如下：置開始點(diǎn)和終止點(diǎn)坐標(biāo)POINT start,end;都初始化為該點(diǎn)位置； while(start上面一個位置不為空或異色子) start=上面的位置坐標(biāo)； while(end下面一個位置不為空或異色子) start=下面的位置坐標(biāo)；注： 左面為上面，右面為下面； | 上面為上面，下面為下面； / 上面為上面，下面為下面； 上面為上面，下面為下面； 如果end 與start之間位置大于等于5，則認(rèn)為該方贏。具體實(shí)現(xiàn)：見KERNEL.H中SEARCH（）函數(shù)，則函數(shù)返回50，則表示贏了。 4、 如何實(shí)現(xiàn)悔棋功能和撤消悔棋功能：悔棋一步算法：首先設(shè)置好一全局?jǐn)?shù)組，每下一步棋把相應(yīng)的位置記錄在該數(shù)組中，悔棋時只需要把該數(shù)組最后一次記錄的位置所對應(yīng)的棋盤數(shù)組中的值置為0，然后再根據(jù)棋盤數(shù)組中的數(shù)組，重復(fù)繪制一次棋盤棋子即可。撤消悔棋算法：同樣定義一個全局?jǐn)?shù)組，上面悔棋過程中每悔一步，把悔棋的位置記到該數(shù)組，撤消悔棋只需要把最后一次記錄的撤消悔棋數(shù)組所對應(yīng)的棋盤數(shù)組置為1或2即可。具體實(shí)現(xiàn)：見FIVE.H中MAINWNDPROC（）中的IDM_OPERATE_PREVIOR:分支（悔棋一步）IDM_OPERATE_BACK:分支（撤消悔棋）5、 如何保存并讀入棋譜。算法： 保存棋譜：由于棋子的所有信息都保存在棋盤數(shù)組中，所以只需要把棋盤數(shù)組中內(nèi)容存儲進(jìn)文件即可。 讀入棋譜：與前面相反，把文件中的數(shù)據(jù)讀進(jìn)棋盤組中，然后要求程序根據(jù)新棋盤數(shù)組的內(nèi)容重繪一次即可。具體實(shí)現(xiàn)：見FIVE.H 中的OPEN_CHESS_FAMILY()和SAVE_CHESS_FAMILY()6、五子棋中的人工智能:1)首先定義兩個數(shù)組用于表示每個未下的點(diǎn)的重要程度（用數(shù)字區(qū)別這個重要程度）：兩個數(shù)組分別定義為：BlackSituation15155/表示白子（在下棋的時候可以敵方，也可以代表已方）WhiteSituation15155/表示黑子（在下棋的時候可以敵方，也可以代表已方）1515表示有15*15個點(diǎn)后面的5表示每個點(diǎn)有四個方向和一個匯總數(shù)據(jù)(0)，分別是(橫1)，|（豎2），/（斜線3），（反叛斜線4）；例如：（見圖,見表）（1） 在（5,7）這個點(diǎn)落一子，橫方向（對于黑子）只能構(gòu)成成一個活一，故BlackSituation571=4;(2) 而（5,7）這個點(diǎn)上落一子，豎方向（對于黑子）能構(gòu)成一個活四，故BlackSituation572=16384;(3) 而（5,7）這個點(diǎn)上落一子，橫方向（對于白子）能構(gòu)成一個活一，故BlackSituation572=4;（4）而（5,7）這個點(diǎn)上落一子，反斜線方向（對于白子）能構(gòu)成一個活二，活 半活 5 262144 5 65536 4 16384 4 4096 3 1024 3 256 2 64 2 16 1 4 1 1 修正數(shù)據(jù) 雙活三 修正值 說明 10000 大于半活四 故BlackSituation572=64;其它以此類推。2)按這個規(guī)則把所求的各個方向值匯總到BlackSituaitonxy0,WhiteSituaitonxy0中。3）然后把BlackSituaitonxy0和WhiteSituaitonxy0相加, 得到一個總的數(shù)值。 4）在BlackSituationxy0和WhiteSituaitonxy0相加的結(jié)果中， 選出最大的值,其坐標(biāo)為作為電腦下子點(diǎn)。這個數(shù)字，即包括了進(jìn)攻也包括了防守。因?yàn)檫@個數(shù)字把對于敵人和對于自己的重要程度都考慮進(jìn)去了。5）為了個別特別的情況，還特別設(shè)了修正值，見表。 7、編寫軟件代碼應(yīng)遵守的規(guī)范格式，成對編碼原則和代碼的注釋；當(dāng)寫程序?qū)懙骄哂幸欢ㄒ?guī)模的程序時，還有許多非程序語言與算法所能解決的問題，以下我在編寫程序的過程中的一些體會。（1） 成對編碼正確的程序設(shè)計思路是成對編碼，先寫上面的大括號，然后馬上寫下面的大括號。這樣一個函數(shù)體就形成了。它沒有任何問題。然后，比如你要寫個for循環(huán)，這時候先申明一個變量I，再寫這個for循環(huán)。寫上面的大括號，馬上寫下面的大括號，然后再在中間插一二行代碼。插這段代碼后，如果你又要用到新變量，則再在頭上添加新變量，然后再讓它進(jìn)行工作。這就是種成對編碼。當(dāng)你用到一個內(nèi)存的時候，寫一個分配函數(shù)分配一塊內(nèi)存，馬上就接著寫釋放這塊內(nèi)存的代碼。然后你再在中間插上你要用這個內(nèi)存做什么。這是正確的快迅的編程方法。否則，你去查或調(diào)試代碼都無從下手。針對這個程序來說，如果用成對編碼，則它任何時候