489 lines
12 KiB
C
489 lines
12 KiB
C
#include <stdio.h>
|
||
#include <math.h>
|
||
#include <stdlib.h>
|
||
#include <stdbool.h>
|
||
#include <string.h>
|
||
|
||
// !宏定义
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#define MAX_BOARD_SIZE 25 //* 最大支持棋盘尺寸
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int BOARD_SIZE = 15; //* 实际使用的棋盘尺寸(默认15)
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#define PLAYER 1 //* 玩家棋子标识符
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||
#define AI 2 //* AI棋子标识符
|
||
#define EMPTY 0 //* 空位置标识符
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||
#define MAX_STEPS (MAX_BOARD_SIZE * MAX_BOARD_SIZE) //* 最大步数（棋盘总格数）
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|
||
// !全局变量
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int board[MAX_BOARD_SIZE][MAX_BOARD_SIZE] = {0}; //* 棋盘状态存储数组(默认棋盘全空为0)
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const int direction[4][2] = {{1, 0}, {0, 1}, {1, 1}, {1, -1}}; //* 四个方向：向下、向右、右下、左下
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|
||
// !落子步骤结构体
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typedef struct // 落子结构体
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{
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int player; // 落子方标识
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int x, y; // 坐标位置
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||
} Step;
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Step steps[MAX_STEPS]; // 存储所有落子步骤
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||
// !方向信息结构体
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||
typedef struct
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{
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int continuous_chess; // 连续棋子数量
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bool check_start; // 序列起点方向是否开放（空位）
|
||
bool check_end; // 序列终点方向是否开放（空位）
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} DirInfo;
|
||
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||
int step_count = 0; // 当前步数计数器
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||
|
||
// !初始化棋盘：清空棋盘状态和步数记录
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void empty_board();
|
||
|
||
// !打印当前棋盘状态
|
||
void print_board();
|
||
|
||
// !检查位置是否有效（在棋盘范围内且为空位）
|
||
bool have_space(int x, int y);
|
||
|
||
// !玩家落子操作
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||
bool player_move(int x, int y);
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||
|
||
// !计算特定方向上连续同色棋子数量
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||
DirInfo count_specific_direction(int x, int y, int dx, int dy, int player);
|
||
|
||
// !检查特定位置落子后是否获胜
|
||
bool check_win(int x, int y, int player);
|
||
|
||
// !评估特定位置对当前玩家的价值
|
||
int evaluate_pos(int x, int y, int player);
|
||
|
||
// !AI落子算法
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void ai_move();
|
||
|
||
// !复盘游戏过程
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void review_process();
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||
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||
// !主函数：游戏流程控制
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int main()
|
||
{
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||
// 初始化阶段：获取棋盘尺寸
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||
printf("===== 五子棋人机对战 =====\n");
|
||
printf("通常棋盘大小分为休闲棋盘(13X13)、标准棋盘(15X15)和特殊棋盘(19X19)\n");
|
||
printf("请输入棋盘大小(5~%d)(默认为标准棋盘):", MAX_BOARD_SIZE);
|
||
scanf("%d", &BOARD_SIZE);
|
||
if (BOARD_SIZE < 5 || BOARD_SIZE > MAX_BOARD_SIZE)
|
||
{
|
||
BOARD_SIZE = 15;
|
||
printf("输入无效，使用默认标准棋盘15X15\n");
|
||
}
|
||
|
||
empty_board();
|
||
printf("===== 五子棋人机对战(%dX%d棋盘) =====", BOARD_SIZE, BOARD_SIZE);
|
||
print_board();
|
||
|
||
// 游戏主循环
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||
while (1)
|
||
{
|
||
// 玩家回合
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||
int x, y;
|
||
printf("\n请输入落子坐标(行 列，1~%d):", BOARD_SIZE);
|
||
scanf("%d %d", &x, &y);
|
||
// 转换为0-BOARD_SIZE索引(转为棋盘的坐标)
|
||
x--;
|
||
y--;
|
||
|
||
// 验证并执行玩家移动
|
||
if (!player_move(x, y))
|
||
{
|
||
printf("坐标无效！请重新输入。\n");
|
||
continue;
|
||
}
|
||
print_board();
|
||
|
||
// 检查玩家是否获胜
|
||
if (check_win(x, y, PLAYER))
|
||
{
|
||
printf("\n玩家获胜！\n");
|
||
review_process();
|
||
break;
|
||
}
|
||
|
||
// AI回合
|
||
printf("\nAI思考中...\n");
|
||
ai_move();
|
||
print_board();
|
||
|
||
// 检查AI是否获胜
|
||
Step last_step = steps[step_count - 1];
|
||
if (check_win(last_step.x, last_step.y, AI))
|
||
{
|
||
printf("\nAI获胜！\n");
|
||
review_process();
|
||
break;
|
||
}
|
||
|
||
// 检查平局（棋盘已满）
|
||
if (step_count == BOARD_SIZE * BOARD_SIZE)
|
||
{
|
||
printf("\n平局！\n");
|
||
review_process();
|
||
break;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
return 0;
|
||
}
|
||
|
||
// !初始化棋盘：清空棋盘状态和步数记录
|
||
void empty_board()
|
||
{
|
||
// 初始化棋盘状态
|
||
for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++)
|
||
{
|
||
for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++)
|
||
{
|
||
board[i][j] = EMPTY;
|
||
}
|
||
}
|
||
step_count = 0;
|
||
}
|
||
|
||
// !打印当前棋盘状态
|
||
void print_board()
|
||
{
|
||
// 打印列号（1-BOARD_SIZE显示）
|
||
printf("\n ");
|
||
for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++)
|
||
{
|
||
printf("%2d", i + 1);
|
||
if (i + 1 == 9) // 处理两位数列号的对齐
|
||
printf(" ");
|
||
}
|
||
printf("\n");
|
||
|
||
// 打印每行棋盘内容
|
||
for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++)
|
||
{
|
||
printf("%2d ", i + 1); // 打印行号（1-BOARD_SIZE）
|
||
for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++)
|
||
{
|
||
if (board[i][j] == PLAYER)
|
||
printf("x "); // 玩家棋子
|
||
else if (board[i][j] == AI)
|
||
printf("○ "); // AI棋子
|
||
else
|
||
printf("· "); // 空位
|
||
}
|
||
printf("\n");
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// !检查位置是否有效（在棋盘范围内且为空位）
|
||
bool have_space(int x, int y)
|
||
{
|
||
return (x >= 0 && x < BOARD_SIZE && y >= 0 && y < BOARD_SIZE && board[x][y] == EMPTY);
|
||
}
|
||
|
||
// !玩家落子操作
|
||
bool player_move(int x, int y)
|
||
{
|
||
if (!have_space(x, y))
|
||
{
|
||
return false; // 位置无效返回失败
|
||
}
|
||
|
||
board[x][y] = PLAYER; // 更新棋盘状态
|
||
steps[step_count++] = (Step){PLAYER, x, y}; // 记录步骤
|
||
return true;
|
||
}
|
||
|
||
// !计算特定方向上连续同色棋子数量
|
||
DirInfo count_specific_direction(int x, int y, int dx, int dy, int player)
|
||
{
|
||
DirInfo info;
|
||
info.continuous_chess = 1; // 包含当前位置
|
||
info.check_start = false;
|
||
info.check_end = false;
|
||
|
||
// 检查正方向（dx, dy）
|
||
int nx = x + dx, ny = y + dy;
|
||
while (nx >= 0 && nx < BOARD_SIZE && ny >= 0 && ny < BOARD_SIZE && board[nx][ny] == player)
|
||
{
|
||
info.continuous_chess++;
|
||
nx += dx;
|
||
ny += dy;
|
||
}
|
||
// 判断正方向端点是否开放
|
||
if (nx >= 0 && nx < BOARD_SIZE && ny >= 0 && ny < BOARD_SIZE)
|
||
{
|
||
if (board[nx][ny] == EMPTY)
|
||
{
|
||
info.check_end = true;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// 检查反方向（-dx, -dy）
|
||
nx = x - dx, ny = y - dy;
|
||
while (nx >= 0 && nx < BOARD_SIZE && ny >= 0 && ny < BOARD_SIZE && board[nx][ny] == player)
|
||
{
|
||
info.continuous_chess++;
|
||
nx -= dx;
|
||
ny -= dy;
|
||
}
|
||
// 判断反方向端点是否开放
|
||
if (nx >= 0 && nx < BOARD_SIZE && ny >= 0 && ny < BOARD_SIZE)
|
||
{
|
||
if (board[nx][ny] == EMPTY)
|
||
{
|
||
info.check_start = true;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
return info;
|
||
}
|
||
|
||
// !检查特定位置落子后是否获胜
|
||
bool check_win(int x, int y, int player)
|
||
{
|
||
for (int i = 0; i < 4; i++)
|
||
{
|
||
DirInfo info = count_specific_direction(x, y, direction[i][0], direction[i][1], player);
|
||
if (info.continuous_chess >= 5)
|
||
return true;
|
||
}
|
||
return false;
|
||
}
|
||
|
||
// !评估特定位置对当前玩家的价值(AI评估下一次落子位置的价值)
|
||
int evaluate_pos(int x, int y, int player)
|
||
{
|
||
// 临时模拟落子（确保评估准确）
|
||
int original = board[x][y];
|
||
board[x][y] = player;
|
||
|
||
int total_score = 0; // 总分
|
||
int line_scores[4] = {0}; // 记录四个方向的分数
|
||
|
||
// 遍历四个方向
|
||
for (int i = 0; i < 4; i++)
|
||
{
|
||
int dx = direction[i][0], dy = direction[i][1];
|
||
|
||
// 获取当前玩家的棋型信息
|
||
DirInfo info = count_specific_direction(x, y, dx, dy, player);
|
||
|
||
// 检查是否直接形成五连珠
|
||
if (info.continuous_chess >= 5)
|
||
{
|
||
board[x][y] = original; // 恢复棋盘
|
||
return 1000000; // 五连珠直接返回最高分
|
||
}
|
||
|
||
// 评估不同棋型的价值
|
||
switch (info.continuous_chess)
|
||
{
|
||
// 四连珠
|
||
case 4:
|
||
// 活四（两端开放）
|
||
if (info.check_start && info.check_end)
|
||
{
|
||
line_scores[i] = 100000; // 必胜局面
|
||
}
|
||
// 冲四（一端开放）
|
||
else if (info.check_start || info.check_end)
|
||
{
|
||
line_scores[i] = 10000; // 威
|
||
}
|
||
// 死四（两端封闭）
|
||
else
|
||
{
|
||
line_scores[i] = 500; // 低价值
|
||
}
|
||
break;
|
||
|
||
// 三连珠
|
||
case 3:
|
||
// 活三（两端开放）
|
||
if (info.check_start && info.check_end)
|
||
{
|
||
line_scores[i] = 5000; // 高价值
|
||
}
|
||
// 眠三（一端开放）
|
||
else if (info.check_start || info.check_end)
|
||
{
|
||
line_scores[i] = 1000; // 中等价值
|
||
}
|
||
// 死三（两端封闭）
|
||
else
|
||
{
|
||
line_scores[i] = 50; // 低价值
|
||
}
|
||
break;
|
||
|
||
// 二连珠
|
||
case 2:
|
||
// 活二（两端开放）
|
||
if (info.check_start && info.check_end)
|
||
{
|
||
line_scores[i] = 500; // 发展潜力大
|
||
}
|
||
// 眠二（一端开放）
|
||
else if (info.check_start || info.check_end)
|
||
{
|
||
line_scores[i] = 100; // 有限潜力
|
||
}
|
||
// 死二（两端封闭）
|
||
else
|
||
{
|
||
line_scores[i] = 10; // 几乎无价值
|
||
}
|
||
break;
|
||
|
||
// 单子
|
||
case 1:
|
||
// 单子但两端开放
|
||
if (info.check_start && info.check_end)
|
||
{
|
||
line_scores[i] = 50; // 未来潜力
|
||
}
|
||
// 单子但一端开放
|
||
else if (info.check_start || info.check_end)
|
||
{
|
||
line_scores[i] = 10; // 有限潜力
|
||
}
|
||
// 死单子
|
||
else
|
||
{
|
||
line_scores[i] = 1; // 几乎无价值
|
||
}
|
||
break;
|
||
|
||
// 五子以上（已处理）
|
||
default:
|
||
break;
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// 计算总分：取最高方向分+其他方向分加权
|
||
int max_score = 0;
|
||
int sum_score = 0;
|
||
|
||
for (int i = 0; i < 4; i++)
|
||
{
|
||
if (line_scores[i] > max_score)
|
||
{
|
||
max_score = line_scores[i];
|
||
}
|
||
sum_score += line_scores[i];
|
||
}
|
||
|
||
// 主方向权重高，辅助方向权重低
|
||
total_score = max_score * 10 + sum_score;
|
||
|
||
board[x][y] = original; // 恢复棋盘
|
||
|
||
// 添加位置权重：中央位置>边缘位置
|
||
int center_x = BOARD_SIZE / 2;
|
||
int center_y = BOARD_SIZE / 2;
|
||
int distance = abs(x - center_x) + abs(y - center_y);
|
||
int position_bonus = 50 * (BOARD_SIZE - distance);
|
||
|
||
return total_score + position_bonus;
|
||
}
|
||
|
||
// !AI落子算法
|
||
void ai_move()
|
||
{
|
||
int best_score = -1, best_x = -1, best_y = -1;
|
||
|
||
// 遍历整个棋盘
|
||
for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++)
|
||
{
|
||
for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++)
|
||
{
|
||
// 跳过已落子位置
|
||
if (board[i][j] != EMPTY)
|
||
{
|
||
continue;
|
||
}
|
||
|
||
// 综合评估位置对AI的进攻价值和防御价值
|
||
int score = evaluate_pos(i, j, AI) + evaluate_pos(i, j, PLAYER) * 0.5;
|
||
|
||
// 更新最佳位置
|
||
if (score > best_score)
|
||
{
|
||
best_score = score;
|
||
best_x = i;
|
||
best_y = j;
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// 在最佳位置落子
|
||
if (best_x != -1 && best_y != -1)
|
||
{
|
||
board[best_x][best_y] = AI;
|
||
steps[step_count++] = (Step){AI, best_x, best_y};
|
||
printf("AI落子于(%d, %d)\n", best_x + 1, best_y + 1);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
// !复盘游戏过程
|
||
void review_process()
|
||
{
|
||
printf("\n===== 复盘记录(总步数：%d) =====\n", step_count);
|
||
int c;
|
||
while ((c = getchar()) != '\n' && c != EOF)
|
||
;// 清空缓冲区
|
||
|
||
// 重建临时棋盘
|
||
int temp_board[MAX_BOARD_SIZE][MAX_BOARD_SIZE];
|
||
memset(temp_board, EMPTY, sizeof(temp_board));
|
||
|
||
for (int i = 0; i < step_count; i++)
|
||
{
|
||
Step s = steps[i];
|
||
// 获取坐标
|
||
temp_board[s.x][s.y] = s.player;
|
||
|
||
printf("\n===== 五子棋人机对战(%dX%d棋盘) =====", BOARD_SIZE, BOARD_SIZE);
|
||
printf("\n 第%d步/%d步: %s 落子于(%d, %d)\n",
|
||
i + 1, step_count,
|
||
(s.player == PLAYER) ? "玩家" : "AI", //* 如果s.player == PLAYER, 则打印“玩家”,反之打印“AI”
|
||
s.x + 1, s.y + 1); // 显示为(行,列)
|
||
printf("===== 五子棋人机对战(%dX%d棋盘) =====\n", BOARD_SIZE, BOARD_SIZE);
|
||
|
||
// 打印当前棋盘状态
|
||
printf(" ");
|
||
for (int col = 0; col < BOARD_SIZE; col++)
|
||
{
|
||
printf("%2d", col + 1);
|
||
}
|
||
printf("\n");
|
||
|
||
for (int row = 0; row < BOARD_SIZE; row++)
|
||
{
|
||
printf("%2d ", row + 1);
|
||
for (int col = 0; col < BOARD_SIZE; col++)
|
||
{
|
||
if (temp_board[row][col] == PLAYER)
|
||
printf("x ");
|
||
else if (temp_board[row][col] == AI)
|
||
printf("○ ");
|
||
else
|
||
printf("· ");
|
||
}
|
||
printf("\n");
|
||
}
|
||
|
||
if (i < step_count - 1)
|
||
{
|
||
printf("\n按Enter继续下一步...");
|
||
while (getchar() != '\n')
|
||
;
|
||
}
|
||
}
|
||
printf("\n复盘结束！按Enter返回...");
|
||
|
||
getchar();
|
||
} |