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1、 中国矿业大学 应用系统开发实践设计题目: 基于VC的五子棋游戏软件的设计与开发 指导教师: 学 生: 专 业: 计算机科学与技术09-1班 2012年 5月目 录1 引 言22 系统需求分析22.1 系统需求22.2 功能需求22.3 系统运行环境23 五子棋算法分析33.1 五子棋的发展33.2 五子棋的规则33.3 具体算法分析43.3.1 棋盘局势状态表示43.3.2棋盘中下棋的顺序表示53.3.3具体算法54 系统流程75 系统功能实现85.1 窗口设计95.2 棋盘设计95.3 按钮功能的实现105.4 胜负判断116 系统测试与分析137 结论171.引 言目前网络上有很多五子棋
2、子游戏，玩法简单，娱乐性也很高。五子棋不仅能增强思维能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身养性。通过对五子棋的设计与开发，了解和掌握游戏开发的原理与方法。让电脑像人脑一样思考，一直是人工智能发展的最终目标。作为一门边缘学科，它有诸多的研究领域，博弈即为其中之一。博弈的参加者可以是个人、集体、某种生物或机器，他们都力图用自己的“智力”去击败对手。博弈为人工智能提供了一个极好的试验场所，人工智能中的许多概念和方法都是从博弈程序中提炼出来的，人工智能中大多以下棋为例来研究博弈规律。本文以五子棋为入口，设计了一个五子棋双人对战和人机对弈系统，以实现人和人，人和计算机的博弈，最终的目的是为了建立一个有
3、具体规则的五子棋平台。2.需求分析目前网络上有很多五子棋子游戏，玩法简单，娱乐性也很高。五子棋不仅能增强思维能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身养性。通过对五子棋的设计与开发，了解和掌握游戏开发的原理与方法。让电脑像人脑一样思考，一直是人工智能发展的最终目标。作为一门边缘学科，它有诸多的研究领域，博弈即为其中之一。博弈的参加者可以是个人、集体、某种生物或机器，他们都力图用自己的“智力”去击败对手。人机对弈程序的要点，至少应具备以下4个部分：(1) 状态表示：某种在机器中表示棋局的方法，能够让程序知道博弈的状态。(2) 走法产生：产生合法走法的规则，以使博弈公正地进行，并可判断对手是否乱走。
4、(3)搜索技术：从所有合法的走法中选择最佳的走法技术。(4) 对弈界面。2.1 系统需求五子棋作为一款休闲益智游戏，它最大的优点在于游戏规则家喻户晓，简单，上手快，趣味性强，所以受广大用户青睐，在各大提供棋牌类游戏的平台都可以看到玩五子棋游戏的人很多。休闲益智游戏中等级并不是最重要的追求目标，通过对游戏规则的熟悉，能很快上手掌握其操作方式，也更适合男女老幼全家共同娱乐，花费时间简短，速战速决，在短时间内感受到游戏的乐趣，完全享受气氛轻松活跃的游戏过程。此种娱乐方式既不耽误时间也能轻松调剂娱乐，充分适合现代人们的娱乐需求。更主要的是开发了人的智力，成为年轻一代最流行的游戏，据统计，五子棋游戏的玩
5、家中，学生占了接近三分之一的比例，对学生的智力健康成长起一定作用，正所谓休闲娱乐两不误。2.2 功能需求要求系统界面简洁，操作方便，把五子棋游戏规则中最基本的规则体现出来，比如“和棋”、“重新开局”等。五子棋还有一大特点就是速战速决，电脑应在很短时间内就应做出判断，并能提供一定的帮助，违反游戏规则的时候应立即指出。在正规五子棋比赛中，都设置了“禁手”这一规则。2.3 系统运行环境 Win 9X/Win ME/Win NT/Win 2000/Win XP/Win 2003/3 五子棋算法分析3.1 五子棋的发展五子棋是起源于中国古代的传统黑白棋种之一。现代五子棋日文称之为“连珠”，英译为“Ren
6、ju”，英文称之为“Gobang”或“FIR”(Five in a Row的缩写)，亦有“连五子”、“五子连”、“串珠”、“五目”、“五目碰”、“五格”等多种称谓。 五子棋不仅能增强思维能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身养性。它既有简单易学的特性，为人民群众所喜闻乐见，又有深奥的技巧和高水平的国际性比赛；它的棋文化源渊流长，具有东方的神秘和西方的直观；既有“场”的概念，亦有“点”的连接。它是中西文化的交流点，是古今哲理的结晶。五子棋起源于古代中国，发展于日本，风靡于欧洲。对于它与围棋的关系有两种说法，一说早于围棋，早在“尧造围棋”之前，民间就已有五子棋游戏；一说源于围棋，是围棋发展的一个
7、分支。在中国的文化里，倍受人们的青睐。古代的五子棋的棋具与围棋相同，纵横各十七道。五子棋大约随围棋一起在我国南北朝时先后传入朝鲜、日本等地。据日本史料文献介绍，中国古代的五子棋是经由高丽（朝鲜），于1688年至1704年的日本元禄时代传到日本的。到日本明治32年（公元1899年），经过公开征名，“连珠”这一名称才被正式确定下来，取意于“日月如合壁，五星如连珠”。从此，连珠活动经过了不断的改良，主要是规则的变化（即对执黑棋一方的限制），例如，1899年规定，禁止黑白双方走“双三”；1903年规定，只禁止黑方走“双三”；1912年规定，黑方被迫走“双三”亦算输；1916年规定，黑方不许走“长连”；
8、1918年规定，黑方不许走“四、三、三”；1931年规定，黑方不许走“双四”，并规定将1919的围棋盘改为1515的连珠专用棋盘。本世纪初五子棋传入欧洲并迅速风靡全欧。通过一系列的变化，使五子棋这一简单的游戏复杂化、规范化，而最终成为今天的职业连珠五子棋，同时也成为一种国际比赛棋。简单介绍一下文章中会遇到的一些关于五子棋最基本的术语（1）先手：进攻的着法，也指对弈双方执黑棋先在棋盘上落子的一方；（2）四三：指同时具备两个先手，其中一个四，另一个是活三；（3）活三(包括连三和跳三)：连三：紧紧相连的同色三子跳三：中间间隔一子的活三；（4）四四：一子落下同时形成两个“四”的棋形；（5）三三：一子落
9、下形成了两个活三的棋形；（6）长连：相同颜色的连续六子或六子以上；（7）禁手：对局中禁止使用的战术或被判为负的行棋手段；（8）胜局：对局的一方获胜，称为“胜局”。包括：一方首先在棋盘的直线或横线或斜线上形成连续的五子或五子以上（特指白方）。对方表示认输。对方超过比赛规定的时限。当黑方禁手形成未能同时形成五连，白方立即指出禁手后，判定为白方胜局。对方迟到超过容许时间。对方严重犯规而被判负；（9）和棋：不分胜负的对局或双方同意平局。3.2 五子棋的规则五子棋游戏的一个特点是先行的一方优势很大，因此在职业比赛中对黑方做了种种限制，以利公平竞争。五子棋的比赛规则如下：（1）黑棋先手、白棋后手，从天元开
10、始相互顺序落子；（2）最先在棋盘横向、纵向或斜向形成连续的同色五个棋子的一方为胜；（3）黑棋禁手判负、白棋无禁手。黑棋禁手有“三、三”、“四、四”和“长连”，包括“四、三、三”和“四、四、三”。黑棋只能以“四、三”取胜；（4）如分不出胜负，则到为平局；（5）五连与禁手同时形成，判胜；（6）黑方禁手形成时，白方应立即指出。若白方未发现或发现后不立即指出，反而继续落子，则禁手失效，不再判黑方负。 五子棋是黑白双方或两个人之间的竞技活动，由于对黑白双方规则不同，黑棋必须先行。一般采用猜先的方法来决定谁执黑先行，即双方各抓一种颜色的几枚棋子，大数减小数，单数双方交换，偶数不换；黑方在落下关键的第五子即
11、形成五连的同时，如又形成禁手，此时因黑方已经成五，而“五”在五子棋中是至高无上的，故禁手失效，黑方胜；所谓黑方形成禁手，是指黑方落下一子同时形成两个或两个以上的活三、冲四及长连等。此时白方应立即指出，自然而胜。 专业连珠五子棋虽然对黑棋采取了种种限制，但是黑棋先行的优势依然很大。因此，在高段位的专业比赛中，又出现了三种特殊的规定： （1）“指定打法”：指比赛双方按照约定好的开局进行对弈。例如“斜月局”、“长星局”等。 （2）“三手可交换”：指黑棋下第二手棋盘面第三手棋之后，白方如感觉黑方棋形不利于己方，可提出交换，即执白棋一方变为执黑棋一方此方法不适用于指定开局打法，而用于随意开局。采用此规定
12、以后，黑棋就不会再使用诸如“浦月”、“花月”之类的必胜开局了。（3）“五手两打”：指黑棋在下盘面上关键的第五手棋时，必须下两步棋，让白方在这两步棋中任选一步，然后再继续下。 采用这一系列规定以后，黑棋先行就再无优势可言。 3.3 具体算法分析3.3.1 棋盘局势状态表示棋盘表示主要探讨的是是什么数据结构来表示棋盘上的信息。一般说来，这与具体的棋类知识密切相关。通常，用来描述棋盘及其上棋子信息的是一个二维数组。要让计算机知道棋盘局势状态，就是要它记住棋盘中哪个位置有黑子，哪个位置有白子以及哪个位置是空点。因为五子棋的棋盘是15行，15列，因此可以将棋盘状态的描述用一个1515的二维数组表示。本程
13、序的数据将用如下所示的数据表示：int p1515=0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
14、0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0；其中，（1）棋盘状态数据由一个1515的二维数组表示。（2）用数字“1”和“2”来表示不同的棋子，黑色棋子用“2”表示，白色棋子用“1”表示。（3）没有棋子的格子用“0”表示。3.3.2棋盘中下棋的顺序表示棋局中下棋的顺序也很重要，应该是黑白双方交
15、替下棋。本程序用t来判断黑白双方下棋顺序，t为“0”时由白方下棋，t为“1”时由黑方下棋，由于五子棋规则中黑棋先手，所以初始值t=1，即玩家执黑先手。每次落棋后，都应改变 t 的值，t 在整个对弈过程中都只能为1或者为0，即在任意时刻，都有一方可以落棋，也只能有一方落棋。3.3.3具体算法本系统中较复杂的部分是人机对战部分。下面将简单分析人机对战，双人对战则省略。电脑要选择有利于它的最佳下法，就要能判断哪种形势对它最有利。但往往对一个形势的判断是很难做到准确的，特别是一盘棋刚开始的时候，棋盘的形势不明朗，即使是专家也不能做出准确的判断。为了判断哪种下法最有利，我们往往需要向后面计算几步，看看在走了几步棋之后，局面的形势如何。这被称为“多算胜”，也就是说，谁看得越深远，谁就可以获胜。这种思维方式被用到了计算机上。向后面计算
