C++写黑白棋,要求实现绘制6*6棋盘,分玩家对战和人机对战两种模式

时间: 2024-02-03 14:12:34 浏览: 140
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黑白棋 课程设计 + AI (Minimax)

好的,以下是一个简单的C++黑白棋的实现,代码注释中有详细的解释。 ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <string> #include <algorithm> using namespace std; // 定义棋盘大小 const int BOARD_SIZE = 6; // 定义棋子类型 enum PieceType { EMPTY, BLACK, WHITE }; // 定义玩家类型 enum PlayerType { HUMAN, AI }; // 定义玩家结构体 struct Player { PieceType piece; // 玩家所执棋子的颜色 PlayerType type; // 玩家类型 }; // 定义棋盘类 class Board { public: Board() { // 初始化棋盘 for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++) { for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++) { pieces[i][j] = EMPTY; } } // 初始棋盘中央四个位置放置黑白棋子 pieces[2][2] = pieces[3][3] = WHITE; pieces[2][3] = pieces[3][2] = BLACK; } // 绘制棋盘 void draw() { 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 (pieces[i][j] == EMPTY) { cout << ". "; } else if (pieces[i][j] == BLACK) { cout << "X "; } else { cout << "O "; } } cout << endl; } } // 判断是否可以落子 bool canPlacePiece(int row, int col, PieceType piece) { if (pieces[row][col] != EMPTY) { return false; } // 八个方向判断是否有相邻的对手棋子 for (int i = -1; i <= 1; i++) { for (int j = -1; j <= 1; j++) { if (i == 0 && j == 0) { continue; } int r = row + i, c = col + j; if (r < 0 || r >= BOARD_SIZE || c < 0 || c >= BOARD_SIZE) { continue; } if (pieces[r][c] != oppositePiece(piece)) { continue; } while (r >= 0 && r < BOARD_SIZE && c >= 0 && c < BOARD_SIZE) { r += i; c += j; if (r < 0 || r >= BOARD_SIZE || c < 0 || c >= BOARD_SIZE) { break; } if (pieces[r][c] == piece) { return true; } if (pieces[r][c] == EMPTY) { break; } } } } return false; } // 落子 void placePiece(int row, int col, PieceType piece) { pieces[row][col] = piece; // 八个方向翻转对手棋子 for (int i = -1; i <= 1; i++) { for (int j = -1; j <= 1; j++) { if (i == 0 && j == 0) { continue; } int r = row + i, c = col + j; if (r < 0 || r >= BOARD_SIZE || c < 0 || c >= BOARD_SIZE) { continue; } if (pieces[r][c] != oppositePiece(piece)) { continue; } vector<pair<int, int>> toFlip; while (r >= 0 && r < BOARD_SIZE && c >= 0 && c < BOARD_SIZE) { toFlip.push_back(make_pair(r, c)); r += i; c += j; if (r < 0 || r >= BOARD_SIZE || c < 0 || c >= BOARD_SIZE) { break; } if (pieces[r][c] == piece) { for (auto p : toFlip) { pieces[p.first][p.second] = piece; } break; } if (pieces[r][c] == EMPTY) { break; } } } } } // 判断是否有空位 bool hasEmpty() { for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++) { for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++) { if (pieces[i][j] == EMPTY) { return true; } } } return false; } // 计算棋子数目 void countPieces(int& blackCount, int& whiteCount) { blackCount = whiteCount = 0; for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++) { for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++) { if (pieces[i][j] == BLACK) { blackCount++; } else if (pieces[i][j] == WHITE) { whiteCount++; } } } } // 获取对手棋子类型 static PieceType oppositePiece(PieceType piece) { if (piece == BLACK) { return WHITE; } else if (piece == WHITE) { return BLACK; } else { return EMPTY; } } // 获取当前棋盘状态 vector<vector<PieceType>> getPieces() const { return pieces; } private: PieceType pieces[BOARD_SIZE][BOARD_SIZE]; // 棋盘存储 }; // 定义人机对战类 class AIPlayer { public: AIPlayer(PieceType p) : piece(p) {} // 获取最佳落子位置 pair<int, int> getBestMove(const Board& board) { vector<pair<int, int>> moves = getValidMoves(board); // 获取所有合法落子位置 if (moves.empty()) { return make_pair(-1, -1); } int maxScore = -1000; pair<int, int> bestMove; for (auto move : moves) { Board tmpBoard = board; tmpBoard.placePiece(move.first, move.second, piece); int score = minMax(tmpBoard, 3, false); // 对每个落子位置进行估分 if (score > maxScore) { maxScore = score; bestMove = move; } } return bestMove; } private: PieceType piece; // AI所执棋子的颜色 // 获取所有合法落子位置 vector<pair<int, int>> getValidMoves(const Board& board) { vector<pair<int, int>> moves; for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++) { for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++) { if (board.canPlacePiece(i, j, piece)) { moves.push_back(make_pair(i, j)); } } } return moves; } // 极大极小搜索 int minMax(Board& board, int depth, bool isMaxPlayer) { if (depth == 0 || !board.hasEmpty()) { int blackCount, whiteCount; board.countPieces(blackCount, whiteCount); if (piece == BLACK) { return blackCount - whiteCount; // 黑棋最大化分数 } else { return whiteCount - blackCount; // 白棋最大化分数 } } if (isMaxPlayer) { int maxScore = -1000; vector<pair<int, int>> moves = getValidMoves(board); for (auto move : moves) { Board tmpBoard = board; tmpBoard.placePiece(move.first, move.second, piece); int score = minMax(tmpBoard, depth - 1, false); maxScore = max(maxScore, score); } return maxScore; } else { int minScore = 1000; PieceType opposite = Board::oppositePiece(piece); vector<pair<int, int>> moves = getValidMoves(board); for (auto move : moves) { Board tmpBoard = board; tmpBoard.placePiece(move.first, move.second, opposite); int score = minMax(tmpBoard, depth - 1, true); minScore = min(minScore, score); } return minScore; } } }; // 定义黑白棋类 class Othello { public: Othello() { // 初始化玩家 players[0].piece = BLACK; players[1].piece = WHITE; } // 开始游戏 void play() { // 选择游戏模式 int mode; cout << "请选择游戏模式:1.玩家对战,2.人机对战" << endl; cin >> mode; if (mode == 2) { players[1].type = AI; aiPlayer = new AIPlayer(players[1].piece); } // 随机先手 int turn = rand() % 2; while (true) { cout << "---------------------" << endl; board.draw(); int blackCount, whiteCount; board.countPieces(blackCount, whiteCount); cout << "当前黑棋子数目:" << blackCount << endl; cout << "当前白棋子数目:" << whiteCount << endl; if (!board.hasEmpty()) { break; } PieceType piece = players[turn].piece; cout << "玩家 " << (turn + 1) << " (" << (piece == BLACK ? "黑" : "白") << ") 的回合" << endl; if (players[turn].type == HUMAN) { if (!humanPlacePiece(piece)) { cout << "无法落子,跳过此回合" << endl; turn = 1 - turn; continue; } } else { cout << "AI正在思考..." << endl; pair<int, int> bestMove = aiPlayer->getBestMove(board); if (bestMove.first == -1) { cout << "AI无法落子,跳过此回合" << endl; turn = 1 - turn; continue; } cout << "AI落在了 (" << bestMove.first << "," << bestMove.second << ")" << endl; board.placePiece(bestMove.first, bestMove.second, piece); } turn = 1 - turn; } cout << "游戏结束!" << endl; board.draw(); int blackCount, whiteCount; board.countPieces(blackCount, whiteCount); cout << "黑棋子数目:" << blackCount << endl; cout << "白棋子数目:" << whiteCount << endl; if (blackCount > whiteCount) { cout << "黑方胜利!" << endl; } else if (blackCount < whiteCount) { cout << "白方胜利!" << endl; } else { cout << "平局!" << endl; } } private: Board board; // 棋盘 Player players[2]; // 玩家数组 AIPlayer* aiPlayer = nullptr; // AI玩家 // 玩家落子 bool humanPlacePiece(PieceType piece) { vector<pair<int, int>> moves = getValidMoves(piece); if (moves.empty()) { return false; } cout << "可以落子的位置:"; for (auto move : moves) { cout << "(" << move.first << "," << move.second << ") "; } cout << endl; int row, col; while (true) { cout << "请输入落子位置的行列坐标(例如:2 3):" << endl; cin >> row >> col; if (find(moves.begin(), moves.end(), make_pair(row, col)) != moves.end()) { board.placePiece(row, col, piece); return true; } cout << "无效落子位置,请重新输入!" << endl; } } // 获取所有合法落子位置 vector<pair<int, int>> getValidMoves(PieceType piece) { vector<pair<int, int>> moves; for (int i = 0; i < BOARD_SIZE; i++) { for (int j = 0; j < BOARD_SIZE; j++) { if (board.canPlacePiece(i, j, piece)) { moves.push_back(make_pair(i, j)); } } } return moves; } }; int main() { Othello othello; othello.play(); return 0; } ``` 这个黑白棋实现了一个简单的人机对战,AI玩家使用了极大极小搜索算法,最大搜索深度为3。你可以通过修改`minMax`函数的搜索深度来提高或降低AI玩家的难度。
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