基于java的五子棋游戲設(shè)計

【摘要】在Windows平臺下，系統(tǒng)把五子棋游戲作為研究對象，運用java語言設(shè)計一款能夠?qū)崿F(xiàn)人機對戰(zhàn)的簡單游戲。五子棋人機對弈是計算機博弈中的一種。而計算機博弈是人工智能研究的一個重要分支，其中還包括幾個重要的搜索算法。只有通過一定的研究，才能實現(xiàn)五子棋的人機對戰(zhàn)功能。

【關(guān)鍵詞】人工智能;計算機博弈;搜索算法;五子棋

一、研究內(nèi)容

本游戲是在Windows環(huán)境下完成一個簡易五子棋游戲的設(shè)計。五子棋是人工智能的一個成果之一，它涉及到計算機博弈理論，棋盤表示、走法生成以及搜索算法等知識，最終實現(xiàn)人機對戰(zhàn)。

二、五子棋的整體設(shè)計介紹

一個好的軟件產(chǎn)品，首先是要有一個好的人機界面，也就是說給人的第一感覺是美好的、輕松的。接著是簡單明了的操作，界面上按鈕夠少，令玩家容易上手。

1、人機界面的生成

背景圖片的大小要適中，否則后面的一些功能無法顯示出來（比如相應(yīng)的按鈕）在創(chuàng)建完成一個基本窗口后，將游戲背景圖片和棋盤加載進窗口界面，并加入相應(yīng)的控制按鍵，就得到了一個簡單的棋盤。

2、按鈕功能的實現(xiàn)

Java中的鼠標(biāo)和鍵盤事件，使用Mouse Listener接口處理鼠標(biāo)事件。鼠標(biāo)事件有5種：按下鼠標(biāo)鍵，釋放鼠標(biāo)鍵，點擊鼠標(biāo)鍵，鼠標(biāo)進入和鼠標(biāo)退出。

三、五子棋的AI算法

在本系統(tǒng)的AI算法里，當(dāng)玩家下棋時，電腦優(yōu)先考慮阻止玩家取得勝利，在這個過程中，電腦首先在各個方向進行搜索，尋找其中最優(yōu)的位置進行下棋，以達到阻止玩家獲得勝利的目的。

1、電腦智能下棋

電腦通過打擂計算最佳進攻和防守位置，代碼片段如下：

for（int i=0;i< allChesses.length;i++）{//通過計算得到防守的最佳位置，因為是防守，所以統(tǒng)計白色

for（int j=0;j<allChesses.length;j++）{

if（allChesses[i][j]==null）{//對還沒有走的空棋格進行統(tǒng)

if（isFirst==true）{//第一個為空的空格

row=i;//在棋盤中的位置

col=j;

powerValue=RowPowerValue（allChesses，i，j，Color.white）

+ColPowerValue（allChesses， i， j，Color.white）

+RightBiasPowerValue（allChesses，i，j，Color.white）

+LeftBiasPowerValue（allChesses，i，j，Color.white）;//計算當(dāng)前位置的權(quán)值

isFirst=false;//表示第一個位置計算完畢

}

2、游戲勝負的判斷

電腦主要是從八個方向來判斷哪一方先勝利了，這八個方向是以一個棋子為中心，向四周輻射擴散出去進行搜索判斷，這八個方向分別是以該棋子為中心的右斜上、右斜下、左斜上、左斜下、列下、列上、列左和行右。每一個方向都設(shè)一個參數(shù)count i，初值為1，每判斷一次，如果有相同的棋子，則count i的值增加1，如果有五個或五個以上，則該方為勝。代碼片段如下：

public boolean checkLeftBias（int row，int col）{//檢查左斜

int leftBiasUp=checkLeftBiasUp（row， col）;//得到左斜上的個數(shù)

int leftBiasDown=checkLeftBiasDown（row， col）;//得到右斜下的個數(shù)

int sum=leftBiasUp+leftBiasDown-1;//在計算過程中多算了一顆棋子，所以要減一顆棋子

if（sum>=5）{//已經(jīng)五子連珠

return true;

}

else{

return false;

}

}

四、結(jié)語

人工智能在計算機上實現(xiàn)時，有2種不同的方式。一種是采用傳統(tǒng)的編程技術(shù)，使系統(tǒng)呈現(xiàn)智能的效果，而不考慮所用方法是否與人或動物機體所用的方法相同。這種方法叫工程學(xué)方法（Engineerin gapproach），它已在一些領(lǐng)域內(nèi)做出了成果，如文字識別、電腦下棋等。另一種是模擬法（Modeling approach），它不僅要看效果，還要求實現(xiàn)方法也和人類或生物機體所用的方法相同或相類似。而我設(shè)計的五子棋游戲正是通過第一種方法實現(xiàn)的——工程學(xué)方法。了解這些還是遠遠不夠的，最重要的是了解計算機博弈方面相關(guān)的搜索算法。由于我對java方面的知識了解的不多，所以也花了很多的時間在學(xué)習(xí)，可以說是邊學(xué)邊用了。

【參考文獻】

[1] 張孝祥. Java就業(yè)培訓(xùn)教程[M]. 北京： 清華大學(xué)出版社， 2003.

[2] Negnevitsky， M. 人工智能智能系統(tǒng)指南（英文版）[M]. 北京： 機械工業(yè)出版社， 2005.

[3] 朱福喜. Java語言基礎(chǔ)教程[M]. 北京： 清華大學(xué)出版社， 2008.

【作者簡介】

關(guān)寧（1994—），女，滿族，吉林永吉人，西北師范大學(xué)在讀本科生。