計(jì)算機(jī)畢業(yè)論文五子棋游戲軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

計(jì)算機(jī)畢業(yè)論文五子棋游戲軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)一、引言五子棋是一款古老的棋類游戲，也是計(jì)算機(jī)人工智能領(lǐng)域中最基本的任務(wù)之一，解決五子棋這個(gè)任務(wù)有利于人工智能在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。由于五子棋游戲規(guī)則簡(jiǎn)單，易于理解和上手，因此廣受普及和喜愛，為方便玩家在電腦上進(jìn)行五子棋游戲，我們?cè)O(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一款五子棋游戲軟件。二、五子棋游戲規(guī)則五子棋游戲是在黑白兩人之間進(jìn)行，雙方輪流走子，黑方先手。棋盤為15*15的黑白格子，走棋的過程中，每個(gè)棋子只能落在一個(gè)空格子內(nèi)，不能落在已經(jīng)有棋子的格子內(nèi)。當(dāng)一個(gè)玩家先將自己的五個(gè)棋子在同一直線上（橫、豎、斜線）相連時(shí)，就贏得比賽勝利。三、軟件設(shè)計(jì)1.界面設(shè)計(jì)游戲界面包括棋盤、下棋方標(biāo)識(shí)、棋子等元素，在本程序中使用python開發(fā)，使用tkinter庫進(jìn)行界面設(shè)計(jì)和渲染，實(shí)現(xiàn)下棋過程的動(dòng)態(tài)展示和玩家與電腦交互的功能。2.算法設(shè)計(jì)AI算法主要采用極大極小值算法，實(shí)現(xiàn)AI在玩家下棋后進(jìn)行落子選擇，該算法在博弈樹上搜索所有可能的行動(dòng)，并根據(jù)最大化自己獲勝，并最小化對(duì)方獲勝的效果進(jìn)行走棋決策，從而實(shí)現(xiàn)落子選擇。3.程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序采用面向?qū)ο缶幊趟枷耄謩e設(shè)計(jì)了棋盤、棋子、游戲規(guī)則、玩家、AI等對(duì)象，將代碼進(jìn)行模塊化，提高了程序的可讀性和可維護(hù)性。四、實(shí)現(xiàn)1.棋盤為了實(shí)現(xiàn)棋盤，需要首先定義格子類，包含了每個(gè)格子的坐標(biāo)和棋子信息，其代碼如下：classGrid:def__init__(self,x,y,piece=None):self.x=xself.y=yself.piece=piece接下來，我們定義棋盤類，組織所有的格子。在棋盤類中實(shí)現(xiàn)了下棋和悔棋功能，具體代碼如下：classBoard:def__init__(self):self.grid=[]row=15foriinrange(row):self.grid.append([Grid(i,j)forjinrange(row)])self.current_color=BLACKdefset_piece(self,x,y,color):ifself.grid[x][y].pieceisNone:piece=Piece(color)self.grid[x][y].piece=pieceself.current_piece=piecereturnTrueelse:returnFalsedefundo(self):ifself.current_pieceisnotNone:self.grid[self.current_piece.x][self.current_piece.y].piece=Noneself.current_piece=Noneself.switch_current_color()2.AI算法AI的實(shí)現(xiàn)采用極大極小值算法，其實(shí)現(xiàn)主要分為兩個(gè)部分，即搜索和得分，代碼如下：classAIPlayer(Player):def__init__(self,color,difficulty=3):super().__init__(color)self.difficulty=difficultydefget_action(self,board):self.current_board=boardreturnself.get_best_action()defget_best_action(self):result=self.minmax(self.difficulty)returnresult['piece'].x,result['piece'].ydefscore_board(self,board):black_num=0white_num=0rows=len(board.grid)cols=len(board.grid[0])foriinrange(rows):forjinrange(cols):ifboard.grid[i][j].pieceisNone:continueifboard.grid[i][j].piece.color==BLACK:black_num+=1else:white_num+=1ifself.color==BLACK:returnblack_num-white_numelse:returnwhite_num-black_numdefminmax(self,depth,alpha=-INF,beta=INF,max_player=True):#...暫略3.游戲規(guī)則和實(shí)現(xiàn)游戲規(guī)則主要包括判斷是否勝利、判斷是否平局和人機(jī)交互的實(shí)現(xiàn)，整體代碼如下：classGameController:def__init__(self,player1=HumanPlayer(BLACK),player2=AIPlayer(WHITE,3)):self.board=Board()self.player1=player1self.player2=player2defstart(self):self.current_player=self.player1whileTrue:#...暫略defswitch_player(self):ifself.current_player==self.player1:self.current_player=self.player2else:self.current_player=self.player1defcheck_win(self):ifself.current_pieceisNone:returnFalsereturnself.check_horizontal()orself.check_vertical()orself.check_diagonal_1()orself.check_diagonal_2()defcheck_horizontal(self):#...暫略defcheck_vertical(self):#...暫略defcheck_diagonal_1(self):#...暫略defcheck