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Python实现五子棋人机对战

时间:2020-03-18 23:02:45

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Python实现五子棋人机对战

本文转载自数据札记倌,详情可以扫描下方二维码:

五子棋是常见的一款小游戏,五子棋问题是人工智能中的一个经典问题。这篇文章主要介绍了python版本五子棋的实现代码,大家可以做个参考,与我的傻儿子对弈一下。

简 述

虽然计算机已经几乎破解了五子棋的取胜秘籍,甚至给出了取胜的具体方案,然而,对人来说,五子棋还是非常有玩头的。

我们往往有五子棋的技巧性和全局观远远比不上象棋,围棋之类的感觉:

这个真不一定,先说技巧性:五子棋、象棋、围棋的最初级技巧都是死活题。围棋那高难度的生死题我就不多说了。而象棋如果只是说铁门栓天地炮等等杀法,其实还是很好掌握的;如果加上各种基础的残局估计差不多。五子棋的话,坂田三手胜与天狗道场,或者是贴吧里边各种变态杀法题,也不敢说简单。

扯远啦~,这篇文章主要是要用python来实现五子棋的人机对战,可以趣味性地玩一下,远没有到不可战胜的程度。

问题描述

人机对弈算法属于策略型人工智能算法,本游戏中设置了人机对弈的游戏模式,整个程序我们有几个大的问题需要解决:

1)、计算机需要判断胜负

2)、计算机落子的逻辑

第一个问题的核心思想是要设置对局结束的判断逻辑,在这部分我们只需要写出五子相连的判断条件;

第二个问题的核心思想是要比较不同落子的优劣势,需要评估每一步的胜算。

其算法如下:

写出获胜逻辑或者设置所有获胜组合

获胜逻辑:一个二维坐标上,判断上下、左右、两个45度直线,是否有五个相同的直连棋子。

评估棋格获胜分数

在计算机下棋之前,会计算空白棋格上的获胜分数,根据分数高低获取最佳位置。计算机会将棋子下在获胜分数最高的地方。

当已放置4颗棋子时,必须在第五个空棋格上设置绝对高的分值。

计算机的攻击与防守

计算机计算获胜分值越高的棋格,就能确定能让自己的棋子最有可能达成联机的位置,也就是最佳进攻位置,而一旦计算机能确定自己的最高分值的位置,计算机就具备了进攻能力。同理,计算机能计算出玩家的最大分值位置,并抢先玩家获得该位置,这样计算机就具有了防御的能力。

代码实现

棋盘

棋盘是我们整个游戏的落子范围,需要提前定义好大小:

#画棋盘defGobangWin():gw=GraphWin('AIGobang',GRID_WIDTH*COLUMN,GRID_WIDTH*ROW)gw.setBackground('gray')forjinrange(0,GRID_WIDTH*COLUMN+1,GRID_WIDTH):l=Line(Point(j,0),Point(j,GRID_WIDTH*COLUMN))l.draw(gw)foriinrange(0,GRID_WIDTH*ROW+1,GRID_WIDTH):l=Line(Point(0,i),Point(GRID_WIDTH*ROW,i))l.draw(gw)returngw

棋子

在棋盘上画一个棋子:

col=(255,0,0)surf.fill((255,255,255))pygame.gfxdraw.aacircle(surf,x,y,30,col)pygame.gfxdraw.filled_circle(surf,x,y,30,col)

落子

通过鼠标点击的位置记录落子,这里核心是要实现的点击鼠标获取坐标,可以使用Graphics

fromgraphicsimport*#设置画布窗口名和尺寸win=GraphWin('hehe',666,666)#关闭画布窗口win.getMouse()win.close()#画点pt=Point(100,100)pt.draw(win)#画圆cir=Circle(Point(200,200),75)cir.draw(win)cir.setOutline('red')#外围轮廓颜色cir.setFill('yellow')#填充颜色#画线line=Line(Point(650,100),Point(250,100))line.draw(win)#画矩形rect=Rectangle(Point(300,300),Point(400,400))rect.setFill('red')#填充颜色rect.draw(win)#画椭圆oval=Oval(Point(450,450),Point(600,600))oval.setFill('red')#填充颜色oval.draw(win)#显示文字message=Text(Point(win.getWidth()/2,20),'Clickanywheretoquit.')message.draw(win)

判断输赢

一个二维坐标上,判断上下、左右、两个45度直线,是否有五个相同的直连棋子,只要五子相连则游戏结束。或者遍历每一种获胜情况都可以做出判断:

演示操作

下面直接看一下实际操作结果吧~

这里执行起来还是挺慢的,在执行逻辑的判断方面还有很多可以优化的地方。

呼~,傻儿子玩得还不错,还好赢了,另外这个不是深度学习的实现办法,如果想尝试深度学习方法戳这里:

AlphaZero实战:从零学下五子棋(附代码)

/junxiaosong/AlphaZero_Gomoku

如果你喜欢的话点个再看,让更多人看到~

公众号后台回复关键词:五子棋,获取本文源码

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