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synced 2026-05-10 02:19:46 +08:00
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@@ -10,94 +10,94 @@ extern const int direction[4][2];
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extern Step steps[MAX_STEPS];
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/**
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* @brief 评估特定位置对当前玩家的战略价值。
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* 此函数通过模拟在该位置落子,然后分析形成的棋型来为该位置打分。
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* 分数越高,代表该位置对指定玩家越有利。
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* @param x 要评估的行坐标 (0-based)。
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* @param y 要评估的列坐标 (0-based)。
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* @param player 玩家标识 (PLAYER 或 AI),代表为哪一方进行评估。
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* @return int 返回该位置的综合评估分数。
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* @note 评分系统设计:
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* - 核心思想是为不同的棋型赋予不同的权重,棋型越接近胜利,权重越高。
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* - “活”棋型(两端无阻挡)比“眠”棋型(一端有阻挡)或“死”棋型(两端被阻挡)得分高得多,
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* 因为它们有更大的发展潜力。
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* - 评分标准 (仅为示例,可调整以优化AI行为):
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* - 连五: 1,000,000 (胜利)
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* - 活四: 100,000 (下一步胜利)
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* - 冲四: 10,000 (下一步可能胜利)
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* - 活三: 5,000 (潜力巨大)
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* - 眠三: 1,000
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* - 活二: 500
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* - 眠二: 100
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* - 其他: 更低的分数
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* - 位置奖励:棋盘中心区域通常具有更高的战略价值,因此会给予额外加分,鼓励AI占据中心。
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* @brief ?????????????????????????
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* ??????????????????????????????????????????????????
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* ????????????????????????????????
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* @param x ????????????? (0-based)??
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* @param y ????????????? (0-based)??
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* @param player ????? (PLAYER ?? AI)??????????????????????
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* @return int ???????????????????????
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* @note ??????????
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* - ??????????????????????M???????????????????????????
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* - ?????????????????\????????????????????\????????????????????\?????????
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* ?????????????????????
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* - ?????? (??????????????????AI???):
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* - ????: 1,000,000 (???)
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* - ????: 100,000 (????????)
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* - ????: 10,000 (????????????)
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||||
* - ????: 5,000 (??????)
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||||
* - ????: 1,000
|
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* - ???: 500
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* - ???: 100
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* - ????: ????????
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* - ?????????????????????????????????????????????????????????AI????????
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*/
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int evaluate_pos(int x, int y, int player)
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{
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// 保存原始值用于还原
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// ?????????????
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int original = board[x][y];
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// 模拟在该位置落子
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// ??????????????
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board[x][y] = player;
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int total_score = 0; // 总分
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int line_scores[4] = {0}; // 四个方向的得分
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int total_score = 0; // ???
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int line_scores[4] = {0}; // ???????????
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// 遍历四个方向进行评估
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// ??????????????????
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for (int i = 0; i < 4; i++)
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{
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int dx = direction[i][0], dy = direction[i][1];
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// 获取当前方向上的棋型信息
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// ????????????????????
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DirInfo info = count_specific_direction(x, y, dx, dy, player);
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// 直接形成五连珠为必胜
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// ?????????????????
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if (info.continuous_chess >= 5)
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{
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board[x][y] = original; // 还原棋盘
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return 1000000; // 返回最大分
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board[x][y] = original; // ???????
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return 1000000; // ????????
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}
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// 根据连续棋子数评分
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// ??????????????????
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switch (info.continuous_chess)
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{
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case 4: // 四连珠
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if (info.check_start && info.check_end) // 活四(两端开放)
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||||
case 4: // ??????
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||||
if (info.check_start && info.check_end) // ????(???????)
|
||||
line_scores[i] = 100000;
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||||
else if (info.check_start || info.check_end) // 冲四(一端开放)
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||||
else if (info.check_start || info.check_end) // ????(??????)
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||||
line_scores[i] = 10000;
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||||
else // 死四(两端封闭)
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else // ????(??????)
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line_scores[i] = 500;
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break;
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case 3: // 三连珠
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if (info.check_start && info.check_end) // 活三
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case 3: // ??????
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if (info.check_start && info.check_end) // ????
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||||
line_scores[i] = 5000;
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else if (info.check_start || info.check_end) // 眠三
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else if (info.check_start || info.check_end) // ????
|
||||
line_scores[i] = 1000;
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||||
else // 死三
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||||
else // ????
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||||
line_scores[i] = 50;
|
||||
break;
|
||||
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case 2: // 二连珠
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if (info.check_start && info.check_end) // 活二
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||||
case 2: // ??????
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if (info.check_start && info.check_end) // ???
|
||||
line_scores[i] = 500;
|
||||
else if (info.check_start || info.check_end) // 眠二
|
||||
else if (info.check_start || info.check_end) // ???
|
||||
line_scores[i] = 100;
|
||||
else // 死二
|
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else // ????
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line_scores[i] = 10;
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break;
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case 1: // 单子
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if (info.check_start && info.check_end) // 开放位置
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case 1: // ????
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if (info.check_start && info.check_end) // ????????
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||||
line_scores[i] = 50;
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else if (info.check_start || info.check_end) // 半开放位置
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else if (info.check_start || info.check_end) // ????????
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||||
line_scores[i] = 10;
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else // 封闭位置
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else // ???????
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||||
line_scores[i] = 1;
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||||
break;
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||||
}
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||||
}
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||||
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||||
// 计算总分(最高方向分+其他方向分加权)
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// ???????????????+?????????????
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int max_score = 0;
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int sum_score = 0;
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||||
for (int i = 0; i < 4; i++)
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||||
@@ -106,49 +106,49 @@ int evaluate_pos(int x, int y, int player)
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||||
max_score = line_scores[i];
|
||||
sum_score += line_scores[i];
|
||||
}
|
||||
total_score = max_score * 10 + sum_score; // 主方向权重更高
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||||
total_score = max_score * 10 + sum_score; // ????????????
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||||
// 位置奖励:越靠近中心分数越高
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// ????????????????????????
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||||
int center_x = BOARD_SIZE / 2;
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||||
int center_y = BOARD_SIZE / 2;
|
||||
int distance = abs(x - center_x) + abs(y - center_y); // 曼哈顿距离
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||||
int position_bonus = 50 * (BOARD_SIZE - distance); // 距离中心越近奖励越高
|
||||
int distance = abs(x - center_x) + abs(y - center_y); // ?????????
|
||||
int position_bonus = 50 * (BOARD_SIZE - distance); // ??????????????????
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||||
|
||||
board[x][y] = original; // 还原棋盘状态
|
||||
return total_score + position_bonus; // 返回总评估分
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||||
board[x][y] = original; // ?????????
|
||||
return total_score + position_bonus; // ????????????
|
||||
}
|
||||
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||||
/**
|
||||
* @brief 使用带α-β剪枝的深度优先搜索(Minimax算法)来寻找最佳落子点。
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||||
* 该函数递归地探索未来的几步棋,评估不同选择的优劣,并选择最优策略。
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||||
* @param x 上一步落子的行坐标。
|
||||
* @param y 上一步落子的列坐标。
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||||
* @param player 当前轮到的玩家 (PLAYER 或 AI)。
|
||||
* @param depth 剩余的搜索深度。深度越大,AI看得越远,但计算量也越大。
|
||||
* @param alpha α值,极大化玩家(AI)当前能确保的最好结果(下界)。
|
||||
* @param beta β值,极小化玩家(对手)当前能确保的最好结果(上界)。
|
||||
* @param is_maximizing 布尔值,true表示当前是极大化玩家(AI)的回合,false表示是极小化玩家(对手)的回合。
|
||||
* @return int 返回在当前分支下的最佳评估分数。
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||||
* @note 算法核心思想:
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||||
* 1. **递归终止条件**: 当游戏出现胜负、平局,或达到预设的搜索深度时,停止递归,并返回当前局面的静态评估分数。
|
||||
* 2. **极大化玩家 (AI)**: 尝试所有可能的落子,并选择能使其得分最大化的那一步。此过程中,会不断更新alpha值。
|
||||
* 3. **极小化玩家 (对手)**: 模拟对手的走法,并假设对手会选择能使AI得分最小化的那一步。此过程中,会不断更新beta值。
|
||||
* 4. **α-β剪枝**: 这是对Minimax算法的关键优化。
|
||||
* - **α剪枝**: 在极小化玩家的回合中,如果发现一个走法得到的分数比alpha还低,那么这个分支可以被剪掉,
|
||||
* 因为极大化玩家绝不会选择进入这个分支(他有更好的选择)。(if beta <= alpha)
|
||||
* - **β剪枝**: 在极大化玩家的回ah合中,如果发现一个走法得到的分数比beta还高,那么这个分支也可以被剪掉,
|
||||
* 因为极小化玩家绝不会让游戏进入这个分支(他有更好的选择来阻止)。(if beta <= alpha)
|
||||
* 通过剪枝,可以避免对大量无效分支的搜索,极大地提高了AI的决策效率。
|
||||
* @brief ??????-???????????????????Minimax?????????????????
|
||||
* ??????????????????????????????????????????????????????
|
||||
* @param x ????????????????
|
||||
* @param y ????????????????
|
||||
* @param player ??????????? (PLAYER ?? AI)??
|
||||
* @param depth ??????????????????AI????????????????????
|
||||
* @param alpha ?????????????AI?????????????????????????
|
||||
* @param beta ???????????????????????????????????????????
|
||||
* @param is_maximizing ???????true???????????????AI???????false????????????????????????
|
||||
* @return int ???????????????????????????
|
||||
* @note ?????????:
|
||||
* 1. **??????????**: ?????????????????????????????????????????????????????????????????
|
||||
* 2. **??????? (AI)**: ??????????????????????????????????????????????????????????alpha???
|
||||
* 3. **????????? (????)**: ????????????????????????????AI???????????????????????????????????beta???
|
||||
* 4. **??-????**: ?????Minimax???????????
|
||||
* - **?????**: ????????????????????????????????????????alpha?????????????????????????
|
||||
* ??????????????????????????????????????????(if beta <= alpha)
|
||||
* - **????**: ??????????ah?????????????????????????????beta??????????????????????????
|
||||
* ???????????????????????????????????????????????????????(if beta <= alpha)
|
||||
* ????????????????????????????????????????????AI??????????
|
||||
*/
|
||||
int dfs(int x, int y, int player, int depth, int alpha, int beta, bool is_maximizing)
|
||||
{
|
||||
// 检查当前落子是否获胜
|
||||
// ???n??????????
|
||||
if (check_win(x, y, player))
|
||||
{
|
||||
return (player == AI) ? 1000000 + depth : -1000000 - depth;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 达到搜索深度或平局
|
||||
// ?????????????
|
||||
if (depth == 0 || step_count >= BOARD_SIZE * BOARD_SIZE)
|
||||
{
|
||||
return evaluate_pos(x, y, AI) - evaluate_pos(x, y, PLAYER);
|
||||
@@ -156,7 +156,7 @@ int dfs(int x, int y, int player, int depth, int alpha, int beta, bool is_maximi
|
||||
|
||||
int best_score = is_maximizing ? -1000000 : 1000000;
|
||||
|
||||
// 遍历所有可能落子位置
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||||
// ????????????????????
|
||||
for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++)
|
||||
{
|
||||
for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++)
|
||||
@@ -164,34 +164,34 @@ int dfs(int x, int y, int player, int depth, int alpha, int beta, bool is_maximi
|
||||
if (board[i][j] != EMPTY)
|
||||
continue;
|
||||
|
||||
// 模拟当前玩家落子
|
||||
// ???????????
|
||||
board[i][j] = player;
|
||||
step_count++;
|
||||
|
||||
// 递归搜索(切换玩家和搜索深度)
|
||||
// ???????(???????????????)
|
||||
int current_score = dfs(i, j, (player == AI) ? PLAYER : AI, depth - 1, alpha, beta, !is_maximizing);
|
||||
|
||||
// 撤销落子
|
||||
// ????????
|
||||
board[i][j] = EMPTY;
|
||||
step_count--;
|
||||
|
||||
// 极大值玩家(AI)逻辑
|
||||
// ????????(AI)???
|
||||
if (is_maximizing)
|
||||
{
|
||||
best_score = (current_score > best_score) ? current_score : best_score;
|
||||
alpha = (best_score > alpha) ? best_score : alpha;
|
||||
// α剪枝
|
||||
// ?????
|
||||
if (beta <= alpha)
|
||||
{
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 极小值玩家(人类)逻辑
|
||||
// ????????(????)???
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
best_score = (current_score < best_score) ? current_score : best_score;
|
||||
beta = (best_score < beta) ? best_score : beta;
|
||||
// β剪枝
|
||||
// ????
|
||||
if (beta <= alpha)
|
||||
{
|
||||
break;
|
||||
@@ -200,7 +200,7 @@ int dfs(int x, int y, int player, int depth, int alpha, int beta, bool is_maximi
|
||||
}
|
||||
if ((is_maximizing && best_score >= beta) || (!is_maximizing && best_score <= alpha))
|
||||
{
|
||||
break; // 提前退出外层循环
|
||||
break; // ????????????
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -208,18 +208,18 @@ int dfs(int x, int y, int player, int depth, int alpha, int beta, bool is_maximi
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief AI决策主函数,使用评估函数和搜索算法选择最佳落子位置
|
||||
* @note 采用两阶段决策逻辑:
|
||||
* 1. 防御阶段:检查并阻止玩家即将获胜的位置(活四、冲四、活三)
|
||||
* 2. 进攻阶段:若无紧急防御需求,使用DFS评估选择最佳进攻位置
|
||||
* @note 实现细节:
|
||||
* - 优先处理玩家活四、冲四等危险局面
|
||||
* - 步数>10时缩小搜索范围到已有棋子附近2格
|
||||
* - 使用中心位置优先策略
|
||||
* @brief AI?????????????????????????????????????????????
|
||||
* @note ??????????????????
|
||||
* 1. ????????????????????????????????????????????????
|
||||
* 2. ???????????????????????????DFS?????????????????
|
||||
* @note ???????
|
||||
* - ??????????????????????????
|
||||
* - ????>10??????????????????????????2??
|
||||
* - ??????????????????
|
||||
*/
|
||||
void ai_move(int depth)
|
||||
{
|
||||
// 1. 首先检查是否需要阻止玩家的四子连棋或三子活棋
|
||||
// 1. ???????????????????????????????????
|
||||
for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++)
|
||||
{
|
||||
for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++)
|
||||
@@ -227,23 +227,23 @@ void ai_move(int depth)
|
||||
if (board[i][j] != EMPTY)
|
||||
continue;
|
||||
|
||||
// 模拟玩家在此位置落子
|
||||
// ?????????????????
|
||||
board[i][j] = PLAYER;
|
||||
bool need_block = false;
|
||||
|
||||
// 检查四个方向
|
||||
// ??????????
|
||||
for (int k = 0; k < 4; k++)
|
||||
{
|
||||
DirInfo info = count_specific_direction(i, j, direction[k][0], direction[k][1], PLAYER);
|
||||
|
||||
// 如果玩家能形成四子连棋且至少一端开放
|
||||
// ????????????????????????????????
|
||||
if (info.continuous_chess >= 4 && (info.check_start || info.check_end))
|
||||
{
|
||||
need_block = true;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 如果玩家能形成三子活棋且两端开放
|
||||
// ????????????????????????????
|
||||
if (info.continuous_chess == 3 && info.check_start && info.check_end)
|
||||
{
|
||||
need_block = true;
|
||||
@@ -251,24 +251,24 @@ void ai_move(int depth)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
board[i][j] = EMPTY; // 恢复棋盘
|
||||
board[i][j] = EMPTY; // ???????
|
||||
|
||||
if (need_block)
|
||||
{
|
||||
// 必须在此位置落子阻止
|
||||
// ??????????????????
|
||||
board[i][j] = AI;
|
||||
steps[step_count++] = (Step){AI, i, j};
|
||||
printf("AI落子(%d, %d)\n", i + 1, j + 1);
|
||||
printf("AI????(%d, %d)\n", i + 1, j + 1);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 2. 如果没有需要立即阻止的情况,则正常评估
|
||||
// 2. ?????????????????????????????????
|
||||
int best_score = -1000000;
|
||||
int best_x = -1, best_y = -1;
|
||||
|
||||
// 遍历棋盘所有空位
|
||||
// ????????????????
|
||||
for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++)
|
||||
{
|
||||
for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++)
|
||||
@@ -276,7 +276,7 @@ void ai_move(int depth)
|
||||
if (board[i][j] != EMPTY)
|
||||
continue;
|
||||
|
||||
// 只考虑已有棋子附近(2格范围内)
|
||||
// ????????????????(2??????)
|
||||
bool has_nearby_stone = false;
|
||||
for (int di = -2; di <= 2; di++)
|
||||
{
|
||||
@@ -300,12 +300,12 @@ void ai_move(int depth)
|
||||
if (!has_nearby_stone && step_count > 10)
|
||||
continue;
|
||||
|
||||
// 模拟AI落子
|
||||
// ???AI????
|
||||
board[i][j] = AI;
|
||||
int current_score = dfs(i, j, PLAYER, depth, -1000000, 1000000, false);
|
||||
board[i][j] = EMPTY;
|
||||
|
||||
// 更新最佳位置
|
||||
// ???????????
|
||||
if (current_score > best_score)
|
||||
{
|
||||
best_score = current_score;
|
||||
@@ -315,11 +315,11 @@ void ai_move(int depth)
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 执行最佳落子
|
||||
// ??????????
|
||||
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(%d, %d)\n", best_x + 1, best_y + 1);
|
||||
printf("AI????(%d, %d)\n", best_x + 1, best_y + 1);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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