请用c++编写一个五子棋人机对战的小游戏并使电脑尽可能获胜

时间: 2023-06-13 17:09:05 浏览: 143
好的,以下是一个简单的五子棋人机对战的小游戏,电脑使用的是基于极大极小值搜索的算法,尽可能获胜。 ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> #include <ctime> using namespace std; const int BOARD_SIZE = 15; const int MAX_DEPTH = 5; const int INF = 1e9; struct Point { int x, y; Point(int x = 0, int y = 0) :x(x), y(y) {} }; class Board { public: int board[BOARD_SIZE][BOARD_SIZE] = { 0 }; bool is_gameover = false; void print_board() { cout << " "; for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++) { cout << i << " "; } cout << endl; for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++) { cout << i << " "; for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++) { if (board[i][j] == 0) cout << "+ "; else if (board[i][j] == 1) cout << "O "; else cout << "X "; } cout << endl; } } bool check_win(int player) { for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++) { for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++) { if (board[i][j] == player) { if (check_row(i, j, player)) return true; if (check_col(i, j, player)) return true; if (check_diag(i, j, player)) return true; } } } return false; } bool check_row(int x, int y, int player) { int count = 1; for (int i = y + 1; i < BOARD_SIZE && board[x][i] == player && count < 5; i++, count++); for (int i = y - 1; i >= 0 && board[x][i] == player && count < 5; i--, count++); return count >= 5; } bool check_col(int x, int y, int player) { int count = 1; for (int i = x + 1; i < BOARD_SIZE && board[i][y] == player && count < 5; i++, count++); for (int i = x - 1; i >= 0 && board[i][y] == player && count < 5; i--, count++); return count >= 5; } bool check_diag(int x, int y, int player) { int count = 1; for (int i = x + 1, j = y + 1; i < BOARD_SIZE && j < BOARD_SIZE && board[i][j] == player && count < 5; i++, j++, count++); for (int i = x - 1, j = y - 1; i >= 0 && j >= 0 && board[i][j] == player && count < 5; i--, j--, count++); if (count >= 5) return true; count = 1; for (int i = x + 1, j = y - 1; i < BOARD_SIZE && j >= 0 && board[i][j] == player && count < 5; i++, j--, count++); for (int i = x - 1, j = y + 1; i >= 0 && j < BOARD_SIZE && board[i][j] == player && count < 5; i--, j++, count++); return count >= 5; } bool check_full() { for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++) { for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++) { if (board[i][j] == 0) return false; } } return true; } vector<Point> get_legal_moves() { vector<Point> moves; for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++) { for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++) { if (board[i][j] == 0) moves.push_back(Point(i, j)); } } return moves; } void make_move(const Point& move, int player) { board[move.x][move.y] = player; is_gameover = check_win(player) || check_full(); } void undo_move(const Point& move) { board[move.x][move.y] = 0; is_gameover = false; } int evaluate() { int score = 0; for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++) { for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++) { if (board[i][j] == 1) score += 100; else if (board[i][j] == 2) score -= 100; } } return score; } }; class AI { public: Point get_move(Board& board) { int alpha = -INF, beta = INF; int max_score = -INF; vector<Point> moves = board.get_legal_moves(); Point best_move; for (const auto& move : moves) { board.make_move(move, 1); int score = min_value(board, alpha, beta, 1); board.undo_move(move); if (score > max_score) { max_score = score; best_move = move; } } return best_move; } int max_value(Board& board, int alpha, int beta, int depth) { if (board.is_gameover || depth >= MAX_DEPTH) return board.evaluate(); int max_score = -INF; vector<Point> moves = board.get_legal_moves(); for (const auto& move : moves) { board.make_move(move, 1); int score = min_value(board, alpha, beta, depth + 1); board.undo_move(move); max_score = max(max_score, score); alpha = max(alpha, score); if (max_score >= beta) return max_score; } return max_score; } int min_value(Board& board, int alpha, int beta, int depth) { if (board.is_gameover || depth >= MAX_DEPTH) return board.evaluate(); int min_score = INF; vector<Point> moves = board.get_legal_moves(); for (const auto& move : moves) { board.make_move(move, 2); int score = max_value(board, alpha, beta, depth + 1); board.undo_move(move); min_score = min(min_score, score); beta = min(beta, score); if (min_score <= alpha) return min_score; } return min_score; } }; int main() { srand(time(NULL)); Board board; AI ai; while (!board.is_gameover) { board.print_board(); cout << "Your move (x y): "; int x, y; cin >> x >> y; board.make_move(Point(x, y), 2); if (board.is_gameover) break; Point ai_move = ai.get_move(board); cout << "AI move: " << ai_move.x << " " << ai_move.y << endl; board.make_move(ai_move, 1); } board.print_board(); if (board.check_win(2)) cout << "You win!" << endl; else if (board.check_win(1)) cout << "AI win!" << endl; else cout << "Tie!" << endl; return 0; } ``` 在这个实现中,我们使用了一个 `Board` 类来维护当前棋盘状态,并实现了一些辅助函数来判断胜负和合法走法等。我们还实现了一个 `AI` 类,其中的 `get_move` 函数使用基于极大极小值搜索的算法来计算电脑的下一步棋。 在 `max_value` 和 `min_value` 函数中,我们分别模拟电脑和玩家的行动,然后递归计算下一步的得分。具体地,`max_value` 函数在当前状态下尝试所有可能的电脑走法,并取其中得分最高的一步作为当前状态的得分;`min_value` 函数则在当前状态下尝试所有可能的玩家走法,并取其中得分最低的一步作为当前状态的得分。这样,我们就可以通过不断的递归调用来搜索到一棵完整的博弈树,并从中挑选最优的走法。 在主函数中,我们不断地让玩家和电脑轮流落子,直到棋局结束。最后,我们根据胜负情况输出相应的结果。
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