2. 程式人生 > >超萌新級的Java專案實踐——五子棋（三）

超萌新級的Java專案實踐——五子棋（三）

阿新 • • 發佈：2018-12-20

這部分內容需要一定的資料結構的基礎，這一部分講解一下五子棋的AI演算法的思路和解決方案。

首先講一下演算法的概念：解題方案的準確而完整的描述簡單點說，就是解決問題用的方法的描述。

例如：比較經典的揹包問題，即將一堆物品裝進揹包，求裝入揹包的物品最高價值的值解決這種問題，有很多很多方法，比如把所有的方案都試試（窮舉法） ，比如列轉移方程使用動態規劃等等，這些就是演算法。

一般五子棋使用的是權值演算法（有的也叫評估函式;當然，想試試強化學習和深度神經網路的就無視吧），及對於一個點給予一定的權值分析，選擇一個最佳的點落子。

比方說下列情況：

這個情況下，白子在1位置的總權值和2位置的總權值是完全不一樣的，而且很明顯，1位置總權值是遠遠高於2位置的，原因就不詳細解釋了。

因此，我們只要計算出每一個可以下的位置的權值，對其進行計算，選出一個最高的就可以初步滿足AI的要求了，即至少會應付對手下棋。

然後問題來了，權值怎麼計算。

首先，電腦是不會下五子棋的，它不可能知道什麼地方是什麼情況，更不要說判斷最優的點了。所以，需要人為輸入棋子形態的權值。最好用字串存棋子形態，這裡我用“1”表示黑子用“0”表示白子，例如：“1”（一個黑子）設定為：20，“11”（兩個黑子）設定為：100，“111”（三個黑子）設定為：2000，“1111”（四個黑子）設定為：50000之類的。根據不同的下棋方式，可以使用不同的權值，可以說，每個人的權值是獨一無二的，完全看對於五子棋的理解。

然後，對於每一個可以下棋的點，通過掃描周圍的棋子形態判斷權值。

例如下圖：

1位置連線了下列棋子形態：“10”，“0”，“01”，“101”，“0”。

2位置連線了下列棋子形態：“1110”，“10”。

將上述棋子形態的權值相加即為各個點的總權值。

順便提一下，可以在判斷的時候手動加更大的權值。例如著名的兩三子的情況可以適當的額外權值來提高“AI智商”。

這裡提及一個數據結構：HashMap（基於雜湊表的地圖介面的實現），由於棋子情況是比較多的，對於所有點的周圍情況檢索起來是比較麻煩的，會花很多時間，於是這裡使用HashMap來儲存。（也可以直接用陣列等存）

首先預先將所有情況打好，建立一個介面。

public interface Gobang_window {
	public static final Integer onePiece = 20;
	public static final Integer twoPieces = 100;
	public static final Integer threePieces = 2000;
	public static final Integer fourPieces = 50000;
	public static final Integer Piece2 = 10;
	public static final Integer Piece12 = 10;
	public static final Integer Piece22 = 50;
	public static final Integer Piece2221 = 700;
	public static final Integer Piece222 = 1000;
	public static final Integer piecedouble3_1= 2000;
	public static final Integer piecedouble3_2= 2000;
	public static final Integer Piece22221= 10000;
	public static final Integer piececenter5or4= 20000;
	
}

然後，預先將數值存入雜湊表。

	private HashMap<String, Integer> hm = new HashMap<>();

	private void setPower() {
		hm.put("1", onePiece);
		hm.put("11", twoPieces);
		hm.put("111", threePieces);
		hm.put("1111", fourPieces);
		hm.put("2", Piece2);
		hm.put("12", Piece12);
		hm.put("22", Piece22);
		hm.put("222", Piece222);
		hm.put("22221", Piece22221);
	}

然後在玩家下一個棋子的時候，對棋盤的可用點進行權值估算，並確定下棋的位置，然後根據位置繪製棋子。

		int s = 0, d = 0;
		String code;//用於儲存棋子的形態

		for (int i = 0; i < RC; i++)//初始化權值表
			for (int j = 0; j < RC; j++)
				valueTable[i][j] = 0;
		
		for (int i = 0; i < RC; i++)
			for (int j = 0; j < RC; j++)
				//對於每個位置進行各個方向的判斷
				if (piece[i][j] == 0) {

					code = "";//棋子的形態重置
					c = 0;//相同的棋子判斷標誌變數
					for (int k = i + 1; k < RC; k++)
						if (piece[k][j] == 0)
							break;
						else if (c == 0) {
							c = piece[k][j];
							code += piece[k][j];
						} else if (piece[k][j] == c)
							code += piece[k][j];
						else {
							code += piece[k][j];
							break;
						}
					if (hm.get(code) != null) {//特殊情況要額外計數
						valueTable[i][j] += hm.get(code);
						if (code.equals("11") || (code.equals("111")) || code.equals("1111"))
							s++;
						if (code.equals("22") || (code.equals("222")) || code.equals("2222"))
							d++;
					}
					code = "";
					c = 0;

					for (int k = j + 1; k < RC; k++)
						if (piece[i][k] == 0)
							break;
						else if (c == 0) {
							c = piece[i][k];
							code += piece[i][k];
						} else if (piece[i][k] == c)
							code += piece[i][k];
						else {
							code += piece[i][k];
							break;
						}
					if (hm.get(code) != null) {
						valueTable[i][j] += hm.get(code);// ��
						if (code.equals("11") || (code.equals("111")) || code.equals("1111"))
							s++;
						if (code.equals("22") || (code.equals("222")) || code.equals("2222"))
							d++;
					}
					code = "";
					c = 0;

					for (int k = i - 1; k > 0; k--)
						if (piece[k][j] == 0)
							break;
						else if (c == 0) {
							c = piece[k][j];
							code += piece[k][j];
						} else if (piece[k][j] == c)
							code += piece[k][j];
						else {
							code += piece[k][j];
							break;
						}
					if (hm.get(code) != null) {
						valueTable[i][j] += hm.get(code);
						if (code.equals("11") || (code.equals("111")) || code.equals("1111"))
							s++;
						if (code.equals("22") || (code.equals("222")) || code.equals("2222"))
							d++;
					}

					code = "";
					c = 0;

					for (int k = j - 1; k > 0; k--)
						if (piece[i][k] == 0)
							break;
						else if (c == 0) {
							c = piece[i][k];
							code += piece[i][k];
						} else if (piece[i][k] == c)
							code += piece[i][k];
						else {
							code += piece[i][k];
							break;
						}
					if (hm.get(code) != null) {
						valueTable[i][j] += hm.get(code);
						if (code.equals("11") || (code.equals("111")) || code.equals("1111"))
							s++;
						if (code.equals("22") || (code.equals("222")) || code.equals("2222"))
							d++;
					}

					code = "";
					c = 0;

					for (int k = 1; (i + k < RC) && (j + k < RC); k++)
						if (piece[i + k][j + k] == 0)
							break;
						else if (c == 0) {
							c = piece[i + k][j + k];
							code += piece[i + k][j + k];
						} else if (piece[i + k][j + k] == c)
							code += piece[i + k][j + k];
						else {
							code += piece[i + k][j + k];
							break;
						}
					if (hm.get(code) != null) {
						valueTable[i][j] += hm.get(code);
						if (code.equals("11") || (code.equals("111")) || code.equals("1111"))
							s++;
						if (code.equals("22") || (code.equals("222")) || code.equals("2222"))
							d++;
					}

					code = "";
					c = 0;

					for (int k = 1; (i - k > 0) && (j - k > 0); k++)
						if (piece[i - k][j - k] == 0)
							break;
						else if (c == 0) {
							c = piece[i - k][j - k];
							code += piece[i - k][j - k];
						} else if (piece[i - k][j - k] == c)
							code += piece[i - k][j - k];
						else {
							code += piece[i - k][j - k];
							break;
						}
					if (hm.get(code) != null) {
						valueTable[i][j] += hm.get(code);
						if (code.equals("11") || (code.equals("111")) || code.equals("1111"))
							s++;
						if (code.equals("22") || (code.equals("222")) || code.equals("2222"))
							d++;
					}

					code = "";
					c = 0;

					for (int k = 1; (i + k < RC) && (j - k > 0); k++)
						if (piece[i + k][j - k] == 0)
							break;
						else if (c == 0) {
							c = piece[i + k][j - k];
							code += piece[i + k][j - k];
						} else if (piece[i + k][j - k] == c)
							code += piece[i + k][j - k];
						else {
							code += piece[i + k][j - k];
							break;
						}
					if (hm.get(code) != null) {
						valueTable[i][j] += hm.get(code);
						if (code.equals("11") || (code.equals("111")) || code.equals("1111"))
							s++;
						if (code.equals("22") || (code.equals("222")) || code.equals("2222"))
							d++;
					}

					code = "";
					c = 0;

					for (int k = 1; (i - k > 0) && (j + k < RC); k++)
						if (piece[i - k][j + k] == 0)
							break;
						else if (c == 0) {
							c = piece[i - k][j + k];
							code += piece[i - k][j + k];
						} else if (piece[i - k][j + k] == c)
							code += piece[i - k][j + k];
						else {
							code += piece[i - k][j + k];
							break;
						}
					if (hm.get(code) != null) {
						valueTable[i][j] += hm.get(code);
						if (code.equals("11") || (code.equals("111")) || code.equals("1111"))
							s++;
						if (code.equals("22") || (code.equals("222")) || code.equals("2222"))
							d++;
					}
					//對特殊棋子形態進行判斷
					if (s >= 2)
						valueTable[i][j] += piecedouble3_1;
					if (d >= 2)
						valueTable[i][j] += piecedouble3_2;
					s = 0;
					d = 0;
					piece[i][j] = 1;
					if ((Checkborad(5))||(Checkborad(4)))
						valueTable[i][j] += piececenter5or4;
					piece[i][j] = 0;
					
					
				}

		code = "";
		c = 0;

		for (int i = 0; i < RC; i++)
			for (int j = 0; j < RC; j++)
				if (max < valueTable[i][j]) {
					max = valueTable[i][j];
					x = i;
					y = j;
				}
		max = -1;

這樣就初步完成五子棋的AI。但是這樣的AI是比較“傻”的，判斷能力有限。如果需要更加“聰明”的AI的話，可以使用博弈樹等更好的（當然原理也不簡單），這裡就不會再說明了。

致此，五子棋的專案實現的差不多了，雖然大部分的內容是在講理論和實現方法，程式碼稍微少了點，但是，跟著這些思路自己手動一步一步寫的話會大大提升程式設計能力。

附上博弈樹的原始碼和五子棋介面

相關推薦

超萌新級的Java專案實踐——五子棋（三）

這部分內容需要一定的資料結構的基礎，這一部分講解一下五子棋的AI演算法的思路和解決方案。 首先講一下演算法的概念：解題方案的準確而完整的描述簡單點說，就是解決問題用的方法的描述。 例如：比較經典的揹包問題，即將一堆物品裝進揹包，求裝入揹包的物品最高價值的值解決這種問題，有

超萌新級的學習心得——簡易建站(windows系統)

搭建網站是一個很有意思的工作，你可以在你自己的伺服器上搭建一個屬於自己的網站用於記錄心得，或是搭建一個同好會性質的論壇來做一些自己感覺很有意義的事情。本人最近學習了簡易的搭建網站，環境是：VMware Workstation 15（虛擬機器）下的Windows Server

五子棋專案的實現（三）人機對戰類的具體設計

在之前描述了博弈樹演算法的思想，現在則是關鍵類的設計實現。在具體的過程中我們先要設計一個遍歷棋型演算法，來遍歷整個棋盤中的各種棋型   通過最後返回值的不同，來確定不同的棋型 當中有評估函式對當前的棋型進行打分。再選取區域性最優的幾個落子點作為下一步擴充套件的節點。 //bwf 棋色

超詳細的Java面試題總結（三）之Java集合篇常見問題

List，Set,Map三者的區別及總結 List：對付順序的好幫手 List介面儲存一組不唯一（可以有多個元素引用相同的物件），有序的物件 Set:注重獨一無二的性質 不允許重複的集合。不會有多個元素引用相同的物件。 Map:用Key來搜尋的專家 使用鍵值對儲存。M

Java開發學習心得（三）：專案結構

3 專案結構 經過前面一系列學習，差不多對Java的開發過程有了一定的瞭解，為了能保持一個良好的專案結構，考慮到接下來要進行開發，還需要學習一下Java的專案結構 下面以兩個專案結構為參照 圖1 圖2 第一個是我自己學習時的Demo，一邊學一邊建檔案，應該有些錯誤的地方，第二張是從網上看到的

java專案部署總結（二）tomcat安裝與配置Native APR 模式

APR是Apache HTTP伺服器的支援庫，提供了一組對映到下層作業系統的API。通過 tomcat-native 庫，使tomcat執行時通過APR更多的呼叫本地API，達到提升效能的目的。而tomcat-native依賴於三個元件：APR, OPEN

Java專案開發心得（二）：使用EhCache+SSM實現資料快取

在專案的開發過程中，經常會考慮到提高使用者訪問效率，降低伺服器的壓力，這個時候會用到資料快取。當前實現快取的技術有很多， 例如: jCache、Ehcache以及快取伺服器redis，redis作為分散式系統重要的組成部分，該技術的使用以及相關的一些問題會在後面的文章當中詳細介紹。

Java專案開發心得（一）：利用Java技術實現查詢手機號碼歸屬地

      鑑於最近專案涉及到查詢歸屬地的問題，今天在此做一下技術分享，如果有更好的建議，還請讀者大神指出。       迴歸正題，關於手機號碼歸屬地，想要查詢的無非是執行商、省份、市之類的資

萌新web前端從零開始（1）——計算機入門

　　　　前言：這是一個萌新從零開始的學習之路，與大家分享自己的看法與見解，還請指出錯誤與遺漏點方便改正。 　　　　1.認識計算機。 　　　　計算機語言常見的有C，PHP,Ruby，Java，C#，Basic，JS，C++等，這裡我用到的是C#語言，用到的軟體是VisualStudio 2013版本。當用V

java面向對象（三）理論

ont def 三種 類的繼承 設置 一定的 命名 類型 以及 面向對象的基本特性 封裝 　　封裝性就是盡可能的隱藏對象內部細節，對外形成一道邊界，只保留有限的接口和方法與外界進行交互。封裝的原則是使對象以外的部分不能隨意的訪問和操作對象的內部屬性，從而避免了外界對對象內部

linux高級技巧：heartbeat+lvs（三）

-1 調用 inux src inet6 腳本 heartbeat 我們 etc 之前我們把LVS和heartbeat都單獨進行了測試，是時候進行合並了 1.LVS+heartbeat： 首先顯示我們的控制臺：

JAVA線程同步 （三）信號量

ole 給定 如何 package 分配 exec 大量 復制代碼 離開 一個信號量有且僅有3種操作，且它們全部是原子的：初始化、增加和減少 增加可以為一個進程解除阻塞； 減少可以讓一個進程進入阻塞。 信號量維護一個許可集，若有必要，會在獲得許可之前阻塞每一個線程：

使用Eclipse + Maven 構建Java Web 項目（三）

項目打包 img app ima jet col tty class con 使用Jetty Maven 插件和Tomcat Maven 插件 1. Jetty Maven 插件 pom配置如下 <build> <finalName>we

java並發基礎（三）

線程生命周期 over out 處理請求 生命 inter 方式 希望 stat 第6章開始是第二部分，講解結構化並發應用程序，大多數並發應用程序都是圍繞“任務執行”構造的，任務通常是一些抽象的且離散的工作單元。 一、線程池 大多數服務器應用程序都提供了一種自然的任務邊界：

Java多線程（三）SimpleDateFormat

spa bsp sdf java多線程 ext add println turn static 多線程報錯:java.lang.NumberFormatException: multiple points SimpleDateFormat是非線程安全的，在多線程情況下會有

java編程基礎（三）流程控制語句

數據類型 char 格式 條件 -i es2017 else語句 運算 編程 流程控制語句 1.順序語句： 語句：使用分號分隔的代碼成為一條語句。 註意：沒有代碼，只有一個分號也是一條語句。 順序語句就是按照從上到下的順序依次執行的語句 2. if判斷語句 if語句

深入理解Java內存模型（三）——順序一致性

內存空間 寫入 方便 語言 body 一半 同步 java語言 post 本文轉自：http://www.infoq.com/cn/articles/java-memory-model-3 數據競爭與順序一致性保證 當程序未正確同步時，就會存在數據競爭。java內存模型規範

java 基礎歸納總結（三）

indexof set方法 返回值 substr 成員變量 bstr con 子類 數組 一、面向對象 　　 面向對象的三大特征： 　　1、封裝：將類的屬性私有化 並對外提供公共的 getset方法 　　2、繼承：用新類繼承已有類 可以直接使用 已有類的公共的方法和屬性

Java Web開發總結（三） —— request接收表單提交中文參數亂碼問題

字符串 public servlet 參數 byte[] 解決 操作 get span 1、以POST方式提交表單中文參數的亂碼問題 <%@ page language="java" import="java.util.*" pageEncoding="UTF-8"

Java筆試面試題（三）

共享 ble ati uil sys res 表達式 split 底層 每日一句：想，都是問題；做，才是答案。 構造器Constructor是否可被Override？構造器Constructor不能被繼承，因此不能重寫Override，但是可以被重載Overload。