使用pygame实现基于A*算法的五子棋

时间: 2023-12-04 12:06:20 浏览: 38
好的,下面是使用pygame实现基于A*算法的五子棋的步骤: 1. 确定游戏界面大小和棋盘大小,并初始化pygame窗口。 2. 创建一个棋盘类来表示游戏棋盘,包括棋盘大小、落子情况等属性和方法。 3. 创建一个AI类来实现A*算法,寻找最优解决方案。 4. 定义游戏主循环,包括玩家落子、AI落子、判断胜负等操作。 5. 实现鼠标点击事件和键盘事件,让玩家可以进行操作。 6. 在窗口中绘制游戏棋盘和棋子。 7. 在游戏结束时,显示胜利方并提供重新开始游戏的选项。 下面是示例代码: ```python import pygame from queue import PriorityQueue # 定义棋盘大小和格子大小 BOARD_SIZE = 15 GRID_SIZE = 40 # 定义棋子类型 EMPTY = 0 BLACK = 1 WHITE = 2 # 定义颜色 BLACK_COLOR = (0, 0, 0) WHITE_COLOR = (255, 255, 255) GREY_COLOR = (150, 150, 150) class Board: def __init__(self): self.board = [[EMPTY] * BOARD_SIZE for _ in range(BOARD_SIZE)] self.turn = BLACK def get_legal_moves(self): legal_moves = [] for i in range(BOARD_SIZE): for j in range(BOARD_SIZE): if self.board[i][j] == EMPTY: legal_moves.append((i, j)) return legal_moves def get_winner(self): # 判断横向是否连5个 for i in range(BOARD_SIZE): for j in range(BOARD_SIZE - 4): if self.board[i][j] == self.board[i][j+1] == self.board[i][j+2] == self.board[i][j+3] == self.board[i][j+4] and self.board[i][j] != EMPTY: return self.board[i][j] # 判断纵向是否连5个 for i in range(BOARD_SIZE - 4): for j in range(BOARD_SIZE): if self.board[i][j] == self.board[i+1][j] == self.board[i+2][j] == self.board[i+3][j] == self.board[i+4][j] and self.board[i][j] != EMPTY: return self.board[i][j] # 判断左上到右下是否连5个 for i in range(BOARD_SIZE - 4): for j in range(BOARD_SIZE - 4): if self.board[i][j] == self.board[i+1][j+1] == self.board[i+2][j+2] == self.board[i+3][j+3] == self.board[i+4][j+4] and self.board[i][j] != EMPTY: return self.board[i][j] # 判断右上到左下是否连5个 for i in range(BOARD_SIZE - 4): for j in range(4, BOARD_SIZE): if self.board[i][j] == self.board[i+1][j-1] == self.board[i+2][j-2] == self.board[i+3][j-3] == self.board[i+4][j-4] and self.board[i][j] != EMPTY: return self.board[i][j] # 判断是否平局 for i in range(BOARD_SIZE): for j in range(BOARD_SIZE): if self.board[i][j] == EMPTY: return None return EMPTY class AI: def __init__(self, board): self.board = board def heuristic(self, move): # 计算当前落子位置的得分 score = 0 x, y = move dx, dy = [-1, -1, 0, 1, 1, 1, 0, -1], [0, 1, 1, 1, 0, -1, -1, -1] for d in range(8): cnt, block = 0, 0 for step in range(1, 5): nx, ny = x + step * dx[d], y + step * dy[d] if nx < 0 or nx >= BOARD_SIZE or ny < 0 or ny >= BOARD_SIZE or self.board.board[nx][ny] == self.board.turn: cnt += 1 if block: block = 0 break elif self.board.board[nx][ny] == EMPTY: if block: break block = 1 else: break if cnt == 4: score += 100 elif cnt == 3: score += 5 elif cnt == 2: score += 2 elif cnt == 1: score += 1 return score def a_star_search(self): # 使用A*算法搜索最优解决方案 pq = PriorityQueue() visited = set() pq.put((0, self.board.get_legal_moves()[0])) visited.add(self.board.get_legal_moves()[0]) while not pq.empty(): _, move = pq.get() x, y = move if self.board.turn == BLACK: self.board.board[x][y] = BLACK else: self.board.board[x][y] = WHITE winner = self.board.get_winner() if winner == BLACK: self.board.board[x][y] = EMPTY return move elif winner == WHITE: self.board.board[x][y] = EMPTY return move legal_moves = self.board.get_legal_moves() for new_move in legal_moves: if new_move not in visited: visited.add(new_move) priority = self.heuristic(new_move) pq.put((priority, new_move)) self.board.board[x][y] = EMPTY def get_move(self): # 获取AI的落子位置 return self.a_star_search() def draw_board(screen, board): # 绘制棋盘和棋子 screen.fill(GREY_COLOR) for i in range(BOARD_SIZE): pygame.draw.line(screen, BLACK_COLOR, (GRID_SIZE//2, GRID_SIZE//2+i*GRID_SIZE), (GRID_SIZE//2+(BOARD_SIZE-1)*GRID_SIZE, GRID_SIZE//2+i*GRID_SIZE), 1) pygame.draw.line(screen, BLACK_COLOR, (GRID_SIZE//2+i*GRID_SIZE, GRID_SIZE//2), (GRID_SIZE//2+i*GRID_SIZE, GRID_SIZE//2+(BOARD_SIZE-1)*GRID_SIZE), 1) for i in range(BOARD_SIZE): for j in range(BOARD_SIZE): if board.board[i][j] == BLACK: pygame.draw.circle(screen, BLACK_COLOR, (GRID_SIZE//2+j*GRID_SIZE, GRID_SIZE//2+i*GRID_SIZE), GRID_SIZE//2-2, 0) elif board.board[i][j] == WHITE: pygame.draw.circle(screen, WHITE_COLOR, (GRID_SIZE//2+j*GRID_SIZE, GRID_SIZE//2+i*GRID_SIZE), GRID_SIZE//2-2, 0) def main(): pygame.init() screen = pygame.display.set_mode((GRID_SIZE*BOARD_SIZE, GRID_SIZE*BOARD_SIZE)) pygame.display.set_caption("五子棋") board = Board() ai = AI(board) while True: for event in pygame.event.get(): if event.type == pygame.QUIT: pygame.quit() return elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN: if board.turn == BLACK: x, y = event.pos row, col = y // GRID_SIZE, x // GRID_SIZE if board.board[row][col] == EMPTY: board.board[row][col] = BLACK board.turn = WHITE elif event.type == pygame.KEYDOWN: if event.key == pygame.K_r: board.__init__() ai.__init__(board) if board.turn == WHITE: move = ai.get_move() board.board[move[0]][move[1]] = WHITE board.turn = BLACK draw_board(screen, board) winner = board.get_winner() if winner is not None: font = pygame.font.Font(None, 30) text = font.render("黑方获胜" if winner == BLACK else "白方获胜" if winner == WHITE else "平局", True, BLACK_COLOR) screen.blit(text, (GRID_SIZE*BOARD_SIZE//2-60, GRID_SIZE*BOARD_SIZE//2-15)) font = pygame.font.Font(None, 20) text = font.render("按R重新开始", True, BLACK_COLOR) screen.blit(text, (GRID_SIZE*BOARD_SIZE//2-50, GRID_SIZE*BOARD_SIZE//2+15)) pygame.display.update() if __name__ == '__main__': main() ``` 这样就实现了基于A*算法的五子棋游戏,玩家可以和AI进行对战。

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