hex棋人机对战代码实现

时间: 2023-07-30 20:10:37 浏览: 510
以下是一个简单的hex棋人机对战代码实现,主要使用了minimax算法和alpha-beta剪枝。 ```python import random # 坐标转换函数 def to_index(row, col, size): return row * size + col def to_row_col(index, size): return (index // size, index % size) # 定义棋盘类 class HexBoard: def __init__(self, size): self.size = size self.board = [0] * (size * size) # 棋子是否在边缘 def is_edge(self, index): row, col = to_row_col(index, self.size) return row == 0 or row == self.size - 1 or col == 0 or col == self.size - 1 # 检查是否有玩家获胜 def is_winner(self, player): visited = [False] * (self.size * self.size) for i in range(self.size): if self.board[to_index(0, i, self.size)] == player: if self.dfs(0, i, visited, player): return True return False # dfs搜索函数 def dfs(self, row, col, visited, player): if self.board[to_index(row, col, self.size)] != player: return False if self.is_edge(to_index(row, col, self.size)): return True visited[to_index(row, col, self.size)] = True for i in range(-1, 2): for j in range(-1, 2): if i == 0 and j == 0: continue new_row, new_col = row + i, col + j if new_row < 0 or new_row >= self.size or new_col < 0 or new_col >= self.size: continue if visited[to_index(new_row, new_col, self.size)]: continue if self.dfs(new_row, new_col, visited, player): return True return False # 检查是否有空位 def is_full(self): return all(self.board) # 返回所有可用的位置 def available_moves(self): return [i for i in range(self.size * self.size) if self.board[i] == 0] # 下棋函数 def play_move(self, index, player): if self.board[index] != 0: return False self.board[index] = player return True # 打印棋盘 def print_board(self): p = {0: '.', 1: 'x', -1: 'o'} for i in range(self.size): print(' ' * i, end='') for j in range(self.size): print(p[self.board[to_index(i, j, self.size)]], end=' ') print() # 定义玩家类 class HumanPlayer: def __init__(self, player): self.player = player def get_move(self, board): while True: try: move = int(input(f"Player {self.player}, enter your move: ")) if move not in board.available_moves(): print("Invalid move! Please try again.") continue return move except ValueError: print("Invalid input! Please enter a number.") # 定义AI类 class AIPlayer: def __init__(self, player, depth): self.player = player self.depth = depth # 估值函数 def evaluate(self, board): if board.is_winner(self.player): return 100 if board.is_winner(-self.player): return -100 return 0 # minimax算法 def minimax(self, board, depth, alpha, beta, maximizing_player): if depth == 0 or board.is_full(): return self.evaluate(board) if maximizing_player: max_eval = float('-inf') for move in board.available_moves(): board.play_move(move, self.player) eval = self.minimax(board, depth - 1, alpha, beta, False) board.board[move] = 0 max_eval = max(max_eval, eval) alpha = max(alpha, eval) if beta <= alpha: break return max_eval else: min_eval = float('inf') for move in board.available_moves(): board.play_move(move, -self.player) eval = self.minimax(board, depth - 1, alpha, beta, True) board.board[move] = 0 min_eval = min(min_eval, eval) beta = min(beta, eval) if beta <= alpha: break return min_eval # alpha-beta剪枝算法 def alpha_beta_pruning(self, board): best_move = None max_eval = float('-inf') alpha = float('-inf') beta = float('inf') for move in board.available_moves(): board.play_move(move, self.player) eval = self.minimax(board, self.depth - 1, alpha, beta, False) board.board[move] = 0 if eval > max_eval: best_move = move max_eval = eval alpha = max(alpha, eval) return best_move def get_move(self, board): print(f"Player {self.player} is thinking...") return self.alpha_beta_pruning(board) # 游戏主函数 def play_game(): size = 5 board = HexBoard(size) human_player = HumanPlayer(1) ai_player = AIPlayer(-1, 3) players = [human_player, ai_player] random.shuffle(players) current_player = players[0] while not board.is_full() and not board.is_winner(1) and not board.is_winner(-1): board.print_board() move = current_player.get_move(board) board.play_move(move, current_player.player) current_player = players[(players.index(current_player) + 1) % 2] board.print_board() if board.is_winner(1): print("Player 1 wins!") elif board.is_winner(-1): print("Player 2 wins!") else: print("It's a tie!") if __name__ == '__main__': play_game() ``` 运行以上代码可以进行人机对战,玩家使用数字输入坐标进行下棋。AI使用alpha-beta剪枝算法进行决策,可以通过调整depth参数来控制AI的难度。

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