java 象棋论文

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1、河南机电高等专科学校毕业论文 1 1 1 绪论绪论 中国象棋（通称“象棋“）是人们国家喻户晓的棋类运动项目。 “象棋”一词，早 在春 秋战国时代的中就已出现。现在使用的棋盘、棋子，业型于九百年 前的北宋末年。 中国象棋运动可谓源远流长。它同围棋和国际象棋一样，对提高智 慧，陶冶性格，调剂身心，交流文化艺术都起着积极作用；在人们国是一项有着广 泛群众基础的比智慧、比技巧、比体力的体育项目。 象棋集智谋与娱乐为一体，对弈双方宛如统率千军的将领，执红黑双方，厮杀 于棋盘之上，虽不见刀光剑影，激烈程度并不输于两国交兵。象棋集中了几千年中 华文化的精髓， “红先黑后” ，说的是礼让； “观棋不语真君子，

2、举棋无悔大丈夫” ， 说的是为人处世； “胜败乃兵家常事” ，讲的是心态；而“当局者迷，旁观者清” ，则 适用于世间一切事物，有启迪与警示的作用。象棋棋子不多，各自走法也不相同， 不管是车马炮兵，还是相士帅，虽然力量有大小，但可以相互捉杀，可见创造象棋 的人不但追求博弈的公平，更表达了人格平等的理念。小小棋盘，在娱乐之余，还 可以对人的一生起到借鉴与总结。 象棋水平的发展是需要靠信息技术来推动的，国际象棋有两个很好的范例，一 个是象棋棋谱编辑和对弈程序的公共平台WinBoard 平台， 另一个是商业的国际 象棋数据库和对弈软件ChessBase， 人们们为国际象棋爱好者和研究者提供了极 大的便

3、利。国际象棋软件有着成功的商业运作，已发展成一种产业。然而，电脑在 中国象棋上的运用还刚刚起步，尽管国内涌现出一大批中国象棋的专业网站和专业 软件，但是由于缺乏必要的基础工作，电脑技术在中国象棋上的应用优势还无法体 现出来。 在设计中国象棋软件过程中，国际象棋软件有很多值得借鉴的成功经验和优秀 的思想。例如 B. Moreland，微软(Microsoft)的程序设计师，业余从事国际象棋引擎 Ferret 的开发，人们的一系列关于国际象棋程序设计的文章非常值得其人们棋类程 序设计人员借鉴。然而，中国象棋与国际象棋存在着很大的差异，因此国际象棋的 某些成熟技术，无法直接应用于中国象棋，需要对其加

4、以改进和创新。 本文针对中国象棋程序设计的一系列问题，总结出一些搜索引擎的设计方法， 并给出 java 语言的实现。 河南机电高等专科学校毕业论文 2 2 2 概述概述 中国象棋是由两人下的。一方称为红方（或白方） ，一方称为黑方。对局时由 红方先走，黑方后走，一次一着，双方轮流走棋，直到对局结束为止。棋子的走法 及详细规则见 中国象棋竞赛规则 ， 本章只描述计算机实现象棋对弈程序时所涉及 的一些概念及相关的表示方法。 2.12.1棋子的名称棋子的名称 为方便表示，中国象棋的棋子名称除了用汉字以外，还可以用字母，字母可从 国际象棋中稍加改动得到，而数字是为了方便着法的输入(以便用在数字小键盘上

5、) 见表 2-1 所示： 表 2-1 棋子的名称及表达方式 红方黑方字母英文单词数字 帅将KKing1 仕士AAdvisor2 相象BBishop3 马马NKnight4 车车RRook5 炮炮CCannon6 兵卒PPawn7 2.22.2棋谱的记录方法棋谱的记录方法 现以如下一般的开局为例说明各种记谱方法，如图 2-1 所示的局面，记法如下： （1）炮二平五炮平 （2）炮五进四士进 （3）马二进三马进 （4）炮八平五马进 （5）前炮退二车平 河南机电高等专科学校毕业论文 3 图图 2-12-1 一般开局的走法一般开局的走法 2.2.12.2.1 中文纵线记法中文纵线记法 这种格式是中国象棋

6、棋谱的常规记法，在各类出版物中最为普遍。但是这里还 是要说明两个重要的细节。 （1）仕(士)和相(象)如果在同一纵线上，不用“前”和“后”区别，因为能退 的一定在前，能进的一定在后。 （2）兵要按情况讨论： 三个兵在一条纵线上：用“前” 、 “中”和“后”来区别； 河南机电高等专科学校毕业论文 4 三个以上兵在一条纵线上： 最前面的兵用 “一” 代替 “前” ， 以后依次是 “二” 、 “三” 、 “四”和“五” ； 在有两条纵线，每条纵线上都有一个以上的兵：按照“先从右到左，再从前 到后”(即先看最左边一列，从前到后依次标记为“一”和“二” ，可能还有“三” ， 再看右边一列)的顺序，把这些

7、兵的位置标依次标记为“一” 、 “二” 、 “三” 、 “四”和 “五” ，不在这两条纵线上的兵不参与标记。如图 2-2 所示局面，四个兵分别位于四 线和六线，见表 2-2 列举了几种走法的坐标格式和纵线格式。 图图 2-22-2 残局的记法残局的记法 河南机电高等专科学校毕业论文 5 表表 2-22-2 残局的坐标记法残局的坐标记法 另外需要注意的是： （1）如果黑方出现数字，不管数字代表纵线标号还是前进或后退的格数，都 用阿拉伯数字表示， 在计算机中显示全角的数字。 但是代表同一纵线上不同兵的 “一 二三四五”(它们类似于“前中后”的作用)例外，例如例局面红黑互换，那么某步 着法就应该写成

8、“一卒平” 。 （2）在传统的象棋记谱中，如果发生以上这种情况，通常用五个字来表示， 例如“前兵四平五”等，在计算机处理过程中就比较麻烦，因为 4 个汉字(一个汉字 占 16 位)的着法可以储存在一个 64 位的字当中(在 C 语言中数据类型为_int64 或 long long)，而增加到 5 个汉字就比较麻烦了。黑方用全角的数字是同一个道理。 2.2.22.2.2 符号纵线记法符号纵线记法 这种格式仅仅是用字母和数字代替汉字，其中“进” 、 “退”和“平”分别用符 号“+” 、 “-”和“.”表示， “前” 、 “中”和“后”也分别用符号“+” 、 “-”和“.” 表示，并且写在棋子的后面

9、(例如“前炮退二”写成“C+-2”而不是“+C-2”)，多 个兵位于一条纵线时，代替“前中后”的“一二三四五”分别用“abcde”表示(这 种情况极少发生)。 另外，代表棋子名称的第一个字母，还可以用数字 1 到 7 表示， 这是为了方便数字小键盘的输入，例如“炮二平五”可以记作“62.5“(6 代表炮)选 用符号“+” 、 “-”和“.”也是出于这个考虑。 2.32.3 历史局面的表示及存储历史局面的表示及存储 中国象棋的一个局面可以用一个“FEN 格式串”来表示。FEN 格式串是由 4 段 ASCII 字符串组成的代码(彼此 3 个空格隔开)，这 4 段代码的意义依次是： 中文纵线格式符号

10、纵线格式坐标格式 一兵平五Pa.5Pf8-e8 二兵平五Pb.5Pf6-e6 兵五进一P5+1Pe7-e8 三兵平五Pc.5Pd8-e8 四兵平五Pd.5Pd6-e6 河南机电高等专科学校毕业论文 6 （1）棋盘上的棋子，这是 FEN 格式串的主要部分； （2）当前局面轮到哪一方走子； （3）最近一次吃子或者进兵后棋局进行的步数(半回合数)，用来判断“50 回合 自然限着”； （4）棋局的回合数。 现以最初局面为例详细说明如下： rnbakabnr/9/1c5c1/p1p1p1p1p/9/9/P1P1P1P1P/1C5C1/9/RNBAKABNR w 0 1 第一部分(w 前面的字符)：表示棋

11、盘布局，小写表示黑方棋子，大写表示红方 棋子。例如前九个字母 rnbakabnr 表示棋盘第一行的棋子分别为黑方的“车马象士 将士象马车” ， “/”为棋盘行与行之间的分割；数字“9(5,1)”表示该行从该位置起 连续 9(5，1)个位置无棋子。 第二部分(w)：表示轮到哪一方走棋，如果是 w 表示轮到红方(白方)走，是 b 表 示轮到黑方走。 第三部分(w 后的数字 0)：表示自然限着。 第四部分(w 后的数字 1)：表示当前局面的回合数。 2.42.4 棋谱记录文件的格式棋谱记录文件的格式 存放棋谱的文件分为两个部分：标签部分和棋谱部分。标签部分是指在棋谱的 记录中对战双方的比赛名称等双方

12、的英文简称记录方法；棋谱部分是指在对战的双 方所走的每一步文字记录。 2.4.12.4.1 标签部分标签部分 有如下标签： Event：比赛名； Site：比赛地点； Date：比赛日期，格式统一为“yyyy.mm.dd“； Red：红方棋手； Black：黑方棋手； Result：比赛结果，“红先胜”用“1-0”表示，“黑先胜”用“0-1”表示，和棋用 “1/2-1/2” FenStr：起始局面。如果空缺，表示起始局面是最初局面。 河南机电高等专科学校毕业论文 7 2.4.22.4.2 棋谱记录部分棋谱记录部分 棋谱记录部分必须在标签部分的后面，棋谱部分当中不能插入标签； 每一回 合都由“回

13、合数”、“红方着法”和“黑方着法”三部分组成，回合数后面要跟“.”(句点)， 三者之间用两个分隔符隔开 （回合数后面的句点也不例外） ， 回合之间也用分隔符隔 开。 现举一个例子如下： 例 1： Event “第 19 届五羊杯全国象棋冠军邀请赛“ Date “1998.12.?“ Site “广州“ Red “徐天红“ Black “许银川“ Result “1/2-1/2“ (1) 炮二平五马进(2) 马二进三车平 (3) 车一平二马进(4) 兵七进一卒进 (5) 车二进六炮平(6) 车二平三炮退 (7) 马八进九车进(8) 兵五进一马退 (9) 炮八进四炮平(10) 马九进七炮平 河南机

14、电高等专科学校毕业论文 8 2.4.32.4.3 XMLXML 格式格式 全国象棋冠军邀请赛 广州 1999.12.09 徐天红 许银川 rnbakabnr/9/1c5c1/p1p1p1p1p/9/9/9/1C5C1/9/RN2K2NR r - - 0 1 1-0 炮八平五 炮平 河南机电高等专科学校毕业论文 9 3 3 基本数据结构基本数据结构位棋盘位棋盘 3.13.1 什么是位棋盘什么是位棋盘 在中国象棋中， 棋盘有 90 个交叉点。 位棋盘其实就是一个长度为 90 位的变量， 每个位对应一个交叉点，用来记录棋盘上的某些布尔值。在 Java 中，用 3 个 int 类 型数据（每个 32

15、位，共 96 位多余的 6 位不用）表示一个位棋盘。 3.23.2 JavaJava 中位棋盘的实现中位棋盘的实现 3.2.13.2.1 位棋盘类的实现位棋盘类的实现 Java 中，位棋盘用 3 个 int 型的数据表示，最高六位不用。Java 中“与、或、 非、异或、左位移，右位移（注意，位棋盘的右位移是无符号位移） ”分别是“ Mid = Arg2; Hi = Arg3; public static BitBoard opAnd(BitBoard arg1,BitBoard arg2) /位棋盘的“与”操作，保存结果。 int low=arg1.Low int mid=arg1.Mid i

16、nt hi=arg1.Hi return new BitBoard(low,mid,hi); public static BitBoard opOr(BitBoard arg1,BitBoard arg2) /位棋盘的“或”操作，保存结果。 public static BitBoard opXor(BitBoard arg1,BitBoard arg2) 河南机电高等专科学校毕业论文 10 /位棋盘的“异或”操作，保存结果。 public static int count(BitBoard arg) /计算位棋盘中非零位的个数 public static BitBoard duplicate(int arg) /复制位棋盘 public static boolean equals(BitBoard arg1,BitBoard arg2) /位棋盘是否相等（所有90位对应的位相同即/为相等） public static BitBo