基于C#的五子棋游戲的設計與實現(xiàn)

1、 鄭 州 科 技 學 院課 程 設 計 論 文基于c#的五子棋游戲的設計與實現(xiàn)學生姓名：王新年學 號：201015066 年級專業(yè)：10級計科二班 指導老師： 王玉萍學 院： 信息工程學院 1引言11.1五子棋介紹12軟件架構23五子棋設計說明23.1主要成員變量說明23.2回溯棧元素類stackelement33.3棋子點屬性類qzdianshuxing33.4主要成員函數(shù)說明43.5實現(xiàn)人機對弈的主要函數(shù)73.6實現(xiàn)菜單功能的函數(shù)273.6程序運行界面304心得體會311引言1.1五子棋介紹五子棋是起源于中國古代的傳統(tǒng)黑白棋種之一?，F(xiàn)代五子棋日文稱之為“連珠”，英譯為“renju”，英文稱

2、之為“gobang”或“fir”（five in a row的縮寫），亦有“連五子”、“五子連”、“串珠”、“五目”、“五目碰”、“五格”等多種稱謂。五子棋不僅能增強思維能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身養(yǎng)性。五子棋既有現(xiàn)代休閑的明顯特征“短、平、快”，又有古典哲學的高深學問“陰陽易理”；它既有簡單易學的特性，為人民群眾所喜聞樂見，又有深奧的技巧和高水平的國際性比賽；它的棋文化源淵流長，具有東方的神秘和西方的直觀；既有“場”的概念，亦有“點”的連接。它是中西文化的交流點，是古今哲理的結晶。人機對戰(zhàn)人人對戰(zhàn)主界面游戲控制游戲模式重新開始退出聲音控制悔棋開始2軟件架構軟件的總體架構如圖2.1

3、：圖2.1 軟件架構3五子棋設計說明3.1主要成員變量說明1） 選擇游戲模式標志m_renren用來表示當前玩家選擇游戲的情況，當m_renren為false時，表示人機對戰(zhàn)；為true時，表示人人對弈。2） 游戲開始標志begin用來判斷當前游戲是否開始3） 音效標志sound在下棋過程中，判斷是否需要聲音，當sound為true時，表示玩家需要聲音，否則的話，玩家不需要聲音。4） 誰先下的標志first這個標志只對人機對弈時有效。當first為true時，表示人先下，否則，電腦先下。5） 棋盤數(shù)據(jù)pointspoints為棋盤情況數(shù)組，是用一個15*15的二維數(shù)組來表示的。pointsi,

4、j=2表示此處無子，pointsi,j=1表示此處為黑子 pointsi,j=0表示此處為白子。 6） 棋子顏色標志qzcolor用來表示當前棋子的顏色，qzcolor=1時表示黑棋，qzcolor=0時表示百棋。7） 棋子數(shù)據(jù)qz表示棋子所放的位子，是用一個15*15的picturebox類型的二維數(shù)組來表示。它還可以用來顯示當前棋子的圖片。8） oldmovepoint用來記錄鼠標經過后點的位置。9） backstack用于悔棋的棧。10）backtrackstack用于回溯的棧11）結局result 用枚舉類型來表示結局。如： public enum result : int/結局 lo

5、se = -1, equal, win 3.2回溯棧元素類stackelement成員變量：1） qzcolor 棋子的顏色2） bestfivepoints 最好點的位置3） pointscount 計算最好點的數(shù)目4） pointnumber 點的數(shù)目5） theresult 結局6） stepnumber 預測的步數(shù)3.3棋子點屬性類qzdianshuxing成員變量：1）blackconnect 黑棋子i個（包括活棋）的連接條數(shù)2）blackactive 黑活棋i個的連接條數(shù)3）whiteconnect 白棋子i個（包括活棋）的連接條數(shù)4）whiteactive 白活棋i個的連接條數(shù)5

6、）tempactive3 活棋數(shù)為3的連接條數(shù)3.4主要成員函數(shù)說明1） 初始化棋盤initializeqp初始化操作包括以下幾個步驟：l 設置棋子所在的位置l 設置棋子的大小l 初始化棋子的背景顏色l 將棋子的sizemode設置為 centerimagel 將棋子的可見性設置為falsel 將棋子添加到form上。2） 繪制棋盤form1_paint其主要是畫出以40*40的大小為每一小格，代碼如下： for (i = 0; i 15; i+) g.drawline(mypen, 30 + i * 40, 50, 30 + i * 40, 610); g.drawline(mypen, 3

7、0, 50 + i * 40, 590, 50 + i * 40); 3） 繪制光標form1_mousemove當鼠標在棋盤上移動時，當前的顯示畫紅方框，過去的顯示和背景一樣顏色的方框。當前的紅方框代碼如下： if (10 e.x & 10 e.y &e.x clientrectangle.width & e.y 0) temp = (point)backstack.pop(); qztemp.x, temp.y.image = global:五子棋.properties.resources.nullll; backstack.push(temp); else qzx, y.backgrou

8、ndimage = global:五子棋.properties.resources.whitestone; pointsx, y = 0; qzx, y.image = global:五子棋.properties.resources.lastwhitestone; if (backstack.count 0) temp = (point)backstack.pop(); qztemp.x, temp.y.image = global:五子棋.properties.resources.nullll; backstack.push(temp); 最后將其可見性設置為true。5） 開始函數(shù)star

9、t當棋局開始時，就應將棋盤初始化，使棋盤上沒有棋子。如果有悔棋，就要將悔棋棧清空。代碼如下:if (!begin) begin = true; for (x = 0; x 15; x+) for (y = 0; y 0) backstack.pop(); 3.5實現(xiàn)人機對弈的主要函數(shù)6） 察看兩點之間的棋子數(shù)函數(shù)connectqpcount這個函數(shù)主要求兩點之間可能形成五連子的qzcolor色棋的連子數(shù)(包括活期)。首先，求出兩點之間總共的棋子數(shù)，并判斷棋子所在哪個方向。沿著這個方向每個點的坐標，并察看這幾個點中有沒有反色的棋子。如果有，棋子數(shù)設為0，否則的話，棋子數(shù)自加1。代碼如下：int

10、x, y, i, j, length, xplus = 0, yplus = 0, sum, maxsum = 0; length = math.max(math.abs(point1.x - point2.x), math.abs(point1.y - point2.y) + 1; if (point1.x != point2.x) xplus = 1; if (point1.y != point2.y) yplus = (point2.y - point1.y)/math.abs(point2.y - point1.y); for (i = 0; i length - 4; i+) x =

11、 point1.x + i * xplus; y = point1.y + i * yplus; sum = 0; for (j = 0; j 5; j+) /察看兩點之間當中有沒有反色 if (pointsx + j * xplus, y + j * yplus = qzcolor) sum+; else if (pointsx + j * xplus, y + j * yplus = -qzcolor+1) sum = 0; break; if (maxsum sum) maxsum = sum; return maxsum;7） 察看兩點之間是否存在活棋的函數(shù)activeconnectq

12、p 這個函數(shù)主要求兩點之間qzcolor色棋是否存在活棋。temp1變量表示在一直線上，比如， 一條向下的直線，則表示點point1上方可下的個數(shù)；而temp2表示點point2下方可下的個數(shù)。代碼表示為： temp1 = math.min(math.min(math.min(5 - count, point1.x), point1.y), 14 - point1.y); temp2 = math.min(math.min(math.min(5 - count, 14 - point2.x), 14 - point2.y), point2.y);則長度表示為：length = math.max

13、(math.abs(point1.x - point2.x), math.abs(point1.y - point2.y) + 1 + temp1 + temp2;先求兩點之間qzcolor色棋的棋子個數(shù)，做法和函數(shù)connectqpcount一樣。再判斷它是否是活棋。當參數(shù)count和所得兩點之間qzcolor色棋的棋子個數(shù)相等，并且兩頭都沒下棋子時，它為活棋。否則，反之。代碼如下： if (point1.x != point2.x) xplus = 1; if (point1.y != point2.y) yplus = (point2.y - point1.y) / math.abs(p

14、oint2.y - point1.y); for (i = 0; i 14 | y + 4 * yplus 14) break; sum = 0; for (j = 0; j 4; j+) if (pointsx + j * xplus, y + j * yplus = qzcolor) sum+; else if (pointsx + j * xplus, y + j * yplus = -qzcolor+1) sum = 0; break; if (0 x & 0 = y - yplus & y - yplus 0)/棧非空 tempstackelement = (stackelement

15、)backtrackstack.pop(); if (tempstackelement.pointnumber tempstackelement.pointscount) /在棋盤上下一棋 pointstempstackelement.bestfivepointstempstackelement.pointnumber.x, tempstackelement.bestfivepointstempstackelement.pointnumber.y = tempstackelement.qzcolor; if (win(tempstackelement.qzcolor, tempstackele

16、ment.bestfivepointstempstackelement.pointnumber) /贏棋，不在繼續(xù)探測 tempstackelement.theresulttempstackelement.pointnumber = result.win; tempstackelement.stepnumbertempstackelement.pointnumber = backtrackstack.count + 1; /在棋盤上退一棋 pointstempstackelement.bestfivepointstempstackelement.pointnumber.x, tempstack

17、element.bestfivepointstempstackelement.pointnumber.y = 2; tempstackelement.pointnumber+; backtrackstack.push(tempstackelement); else if (backtrackstack.count = m - 1) /將此元素壓入棧后棧滿，不在繼續(xù)探測 tempstackelement.theresulttempstackelement.pointnumber = result.equal; tempstackelement.stepnumbertempstackelement

18、.pointnumber = m; /在棋盤上退一棋 pointstempstackelement.bestfivepointstempstackelement.pointnumber.x, tempstackelement.bestfivepointstempstackelement.pointnumber.y = 2; tempstackelement.pointnumber+; backtrackstack.push(tempstackelement); else /另一方繼續(xù)下棋向下探測 tempstackelement.pointnumber+; backtrackstack.pus

19、h(tempstackelement); findbestfivepointsandformastackelement(-tempstackelement.qzcolor+1, ref tempstackelement); backtrackstack.push(tempstackelement); /end if else/棧頂元素無點或點均已試過 if (tempstackelement.pointscount = 0)/棧頂元素無點，且彈出后棧必非空 tempstackelement = (stackelement)backtrackstack.pop(); tempstackeleme

20、nt.theresulttempstackelement.pointnumber - 1 = result.win; tempstackelement.stepnumbertempstackelement.pointnumber - 1 = backtrackstack.count + 1; /在棋盤上退一棋 pointstempstackelement.bestfivepointstempstackelement.pointnumber - 1.x, tempstackelement.bestfivepointstempstackelement.pointnumber - 1.y = 2;

21、backtrackstack.push(tempstackelement); else/棧頂元素中點均已試過 /尋找棧頂元素中點的最好結局 totalresult = tempstackelement.theresult0; for (i = 0; i tempstackelement.pointscount; i+) if (totalresult tempstackelement.theresulti) totalresult = tempstackelement.theresulti; /尋找最佳步數(shù) if (totalresult = result.win) beststepnumbe

22、r = m + 2; for (i = 0; i tempstackelement.stepnumberi) beststepnumber = tempstackelement.stepnumberi; else/totalresult=result.equal或lose beststepnumber = 0; for (i = 0; i tempstackelement.pointscount; i+) if (totalresult = tempstackelement.theresulti & beststepnumber 0)/棧非空 tempstackelement = (stack

23、element)backtrackstack.pop(); tempstackelement.theresulttempstackelement.pointnumber - 1 = (result)(0 - totalresult); tempstackelement.stepnumbertempstackelement.pointnumber - 1 = beststepnumber; /在棋盤上退一棋 pointstempstackelement.bestfivepointstempstackelement.pointnumber - 1.x, tempstackelement.bestf

24、ivepointstempstackelement.pointnumber - 1.y = 2; backtrackstack.push(tempstackelement); for (i = 0; i tempstackelement.pointscount; i+) if (totalresult = tempstackelement.theresulti & beststepnumber = tempstackelement.stepnumberi) break; bestpoint = tempstackelement.bestfivepointsi; return true;10）

25、尋找最佳的五個點，并形成棧元素findbestfivepointsandformastackelement函數(shù)主要是找最佳點，并形成棧元素。如果找到，返回true；否則。返回false。要找 最佳點，就是找權值最大的點。首先，計算出棋盤上每一個點的權值，并找出最大的一 個。代碼如下： int, qppower = new int15, 15; bool blnhavefound; int x, y, i, max; tempstackelement.pointscount = 0; for (x = 0; x 15; x+) for (y = 0; y 15; y+) qppowerx, y

26、= getqppower(qzcolor, x, y); for (i = 0; i 5; i+) /求第i個最佳點 max = 0; for (x = 0; x 15; x+) for (y = 0; y 15; y+) if (max qppowerx, y) max = qppowerx, y; for (x = 0; x 15; x+) blnhavefound = false; for (y = 0; y 15; y+) if (max = qppowerx, y) tempstackelement.bestfivepointsi = new point(x, y); tempsta

27、ckelement.pointscount+; qppowerx, y = -1; blnhavefound = true; break; if (blnhavefound) break; if (tempstackelement.pointscount = 0) return false; else tempstackelement.qzcolor = qzcolor; tempstackelement.pointnumber = 0; return true; 11） 求權值getqppower定義八個方向：左，右，上，下，左上，右下，左下，右上。代碼如下： left = new poin

28、t(math.max(0, x - 4), y); right = new point(math.min(14, x + 4), y); top = new point(x, math.max(0, y - 4); down = new point(x, math.min(14, y + 4); temp = math.min(x - left.x, y - top.y); lefttop = new point(x - temp, y - temp); temp = math.min(x - left.x, down.y - y); leftdown = new point(x - temp

29、, y + temp); temp = math.min(right.x - x, y - top.y); righttop = new point(x + temp, y - temp); temp = math.min(right.x - x, down.y - y); rightdown = new point(x + temp, y + temp);如果顏色是黑色，處理黑棋連子情況：如果這個點沒有下棋子，則在此置為1，表示這點下的是黑棋。然后看這個點各個方向黑棋子的數(shù)目是多少，并看是否是活棋，再作出處理。最后，將此點處置為2。表示這點沒有下棋子。處理白棋連子情況：在此點處置為0，表示這點下的是白棋。然后看這個點各個方向白棋子的數(shù)目是多少，并在此放一白棋破壞黑棋，再做出相應的處理。如果各個方向上出現(xiàn)3個的活棋。就將tempactive3自加1。最后，將此點處置為2。表示這點沒有下棋子。設置權值：形成黑棋五個的權值設為150000；形成白棋五個的權值設為140000；形成黑活棋個數(shù)為4或形成兩條以上黑棋個數(shù)為4的權值設為130000；形成一條黑棋個數(shù)為4并且一條為黑活棋個數(shù)為3的權值為1200