c++实现黑白棋包含计算机走法,人人对弈

时间: 2023-12-06 08:44:33 浏览: 136
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一个黑白棋的C++实现

黑白棋,又称翻转棋,是一种非常经典的策略棋类游戏。下面是一个简单的 C++ 实现,包含人机对弈和计算机自动走棋两种模式。 首先,我们需要定义一个棋盘类,用于存储棋局状态和操作。代码如下: ```c++ #include <iostream> #include <vector> using namespace std; // 定义棋盘类 class Board { public: static const int SIZE = 8; static const int EMPTY = 0; static const int BLACK = 1; static const int WHITE = -1; static const int DIRECTIONS[][2]; Board(): curPlayer(BLACK) { // 初始化棋盘 for (int i = 0; i < SIZE; i++) { for (int j = 0; j < SIZE; j++) { board[i][j] = EMPTY; } } board[SIZE/2 - 1][SIZE/2 - 1] = WHITE; board[SIZE/2][SIZE/2] = WHITE; board[SIZE/2 - 1][SIZE/2] = BLACK; board[SIZE/2][SIZE/2 - 1] = BLACK; } // 打印当前棋盘状态 void printBoard() const { cout << " "; for (int j = 0; j < SIZE; j++) { cout << j << " "; } cout << endl; for (int i = 0; i < SIZE; i++) { cout << i << " "; for (int j = 0; j < SIZE; j++) { if (board[i][j] == EMPTY) { cout << "* "; } else if (board[i][j] == BLACK) { cout << "X "; } else { cout << "O "; } } cout << endl; } } // 判断某个位置是否可以落子 bool canPlace(int i, int j, int player) const { if (board[i][j] != EMPTY) { return false; } for (int k = 0; k < 8; k++) { int ni = i + DIRECTIONS[k][0], nj = j + DIRECTIONS[k][1]; if (ni >= 0 && ni < SIZE && nj >= 0 && nj < SIZE && board[ni][nj] == -player) { while (ni >= 0 && ni < SIZE && nj >= 0 && nj < SIZE && board[ni][nj] == -player) { ni += DIRECTIONS[k][0]; nj += DIRECTIONS[k][1]; } if (ni >= 0 && ni < SIZE && nj >= 0 && nj < SIZE && board[ni][nj] == player) { return true; } } } return false; } // 落子 void place(int i, int j, int player) { board[i][j] = player; for (int k = 0; k < 8; k++) { int ni = i + DIRECTIONS[k][0], nj = j + DIRECTIONS[k][1]; if (ni >= 0 && ni < SIZE && nj >= 0 && nj < SIZE && board[ni][nj] == -player) { vector<pair<int, int>> flip; while (ni >= 0 && ni < SIZE && nj >= 0 && nj < SIZE && board[ni][nj] == -player) { flip.emplace_back(ni, nj); ni += DIRECTIONS[k][0]; nj += DIRECTIONS[k][1]; } if (ni >= 0 && ni < SIZE && nj >= 0 && nj < SIZE && board[ni][nj] == player) { for (auto [fi, fj] : flip) { board[fi][fj] = player; } } } } } // 判断是否有合法落子点 bool hasValidPlace(int player) const { for (int i = 0; i < SIZE; i++) { for (int j = 0; j < SIZE; j++) { if (canPlace(i, j, player)) { return true; } } } return false; } // 计算当前棋局得分 int getScore(int player) const { int score = 0; for (int i = 0; i < SIZE; i++) { for (int j = 0; j < SIZE; j++) { if (board[i][j] == player) { score++; } else if (board[i][j] == -player) { score--; } } } return score; } // 获取当前玩家 int getCurrentPlayer() const { return curPlayer; } // 切换玩家 void switchPlayer() { curPlayer = -curPlayer; } private: int board[SIZE][SIZE]; int curPlayer; }; const int Board::DIRECTIONS[][2] = { {-1, -1}, {-1, 0}, {-1, 1}, {0, -1}, {0, 1}, {1, -1}, {1, 0}, {1, 1} }; ``` 接下来,我们定义一个游戏类,用于管理游戏流程,包括双方轮流落子、判断胜负等操作。代码如下: ```c++ // 定义游戏类 class Game { public: Game(): mode(HUMAN_VS_HUMAN), curPlayer(Board::BLACK) {} // 开始游戏 void start() { while (true) { board.printBoard(); if (mode == HUMAN_VS_HUMAN) { humanPlay(); } else { computerPlay(); } if (!board.hasValidPlace(curPlayer)) { board.switchPlayer(); if (!board.hasValidPlace(curPlayer)) { break; } } board.switchPlayer(); } board.printBoard(); int score = board.getScore(Board::BLACK); if (score > 0) { cout << "Black wins! Score: " << score << endl; } else if (score < 0) { cout << "White wins! Score: " << -score << endl; } else { cout << "Draw game!" << endl; } } // 人机对弈 void computerPlay() { if (curPlayer == Board::BLACK) { humanPlay(); } else { cout << "Computer is thinking..." << endl; int bestScore = -Board::SIZE * Board::SIZE; int bestI, bestJ; for (int i = 0; i < Board::SIZE; i++) { for (int j = 0; j < Board::SIZE; j++) { if (board.canPlace(i, j, curPlayer)) { Board tempBoard = board; tempBoard.place(i, j, curPlayer); int score = alphaBeta(tempBoard, -curPlayer, 1, -Board::SIZE * Board::SIZE, Board::SIZE * Board::SIZE); if (score > bestScore) { bestScore = score; bestI = i; bestJ = j; } } } } cout << "Computer places at (" << bestI << ", " << bestJ << ")" << endl; board.place(bestI, bestJ, curPlayer); } } // 人人对弈 void humanPlay() { cout << (curPlayer == Board::BLACK ? "Black" : "White") << " places (i, j): "; int i, j; cin >> i >> j; while (!board.canPlace(i, j, curPlayer)) { cout << "Invalid position! Please try again." << endl; cout << (curPlayer == Board::BLACK ? "Black" : "White") << " places (i, j): "; cin >> i >> j; } board.place(i, j, curPlayer); } // alpha-beta 剪枝搜索 int alphaBeta(Board& board, int player, int depth, int alpha, int beta) { if (depth == 5 || !board.hasValidPlace(player)) { return board.getScore(player); } if (player == curPlayer) { int bestScore = -Board::SIZE * Board::SIZE; for (int i = 0; i < Board::SIZE; i++) { for (int j = 0; j < Board::SIZE; j++) { if (board.canPlace(i, j, player)) { Board tempBoard = board; tempBoard.place(i, j, player); int score = alphaBeta(tempBoard, -player, depth + 1, alpha, beta); bestScore = max(bestScore, score); alpha = max(alpha, score); if (alpha >= beta) { return bestScore; } } } } return bestScore; } else { int bestScore = Board::SIZE * Board::SIZE; for (int i = 0; i < Board::SIZE; i++) { for (int j = 0; j < Board::SIZE; j++) { if (board.canPlace(i, j, player)) { Board tempBoard = board; tempBoard.place(i, j, player); int score = alphaBeta(tempBoard, -player, depth + 1, alpha, beta); bestScore = min(bestScore, score); beta = min(beta, score); if (alpha >= beta) { return bestScore; } } } } return bestScore; } } private: enum Mode { HUMAN_VS_HUMAN, HUMAN_VS_COMPUTER }; Mode mode; Board board; int curPlayer; }; ``` 最后,我们在主函数中创建游戏对象并开始游戏: ```c++ int main() { Game game; game.start(); return 0; } ``` 这样,我们就完成了一个简单的黑白棋实现,包含计算机走法和人人对弈两种模式。
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