AI五子棋第二篇-运用极大极小值算法书写AI三子棋，可拓展到五子棋（建议收藏）
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了AI五子棋第二篇-运用极大极小值算法书写AI三子棋，可拓展到五子棋（建议收藏）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
前言：本文采用极大极小值算法实现AI三子棋，可拓展到五子棋，不过五子棋效率过低，建议五子棋采用Alpha-Beta剪枝算法。
一.棋盘的初始化及打印
首先建立一个3*3的二维数组，此处采用宏定义行和列的方式，方便以后修改为五子棋。
#define ROW 3
#define COL 3
然后对棋盘进行初始化操作
//棋盘数组
char board[ROW][COL],ret;
//初始化棋盘
InitBoard(board, ROW, COL);
此处将棋盘初始化为空格，大家可初始化为其他。
void InitBoard(char board[ROW][COL], int row, int col) {
for (int i = 0;i < row;i++) {
for (int j = 0;j < col;j++) {
board[i][j] = ' ';
}
}
}
打印棋盘
//打印棋盘
PrintBoard(board, ROW, COL);
void PrintBoard(char board[ROW][COL], int row, int col) {
for (int i = 0;i < row;i++) {
printf(" ");
printf("%2d", i+1);
}
printf("\\n");
for (int i = 0;i < row;i++) {
//打印数据
printf("%2d", i + 1);
for (int j = 0;j < col;j++) {
printf(" %c ", board[i][j]);
if (j < col - 1)
printf("|");
}
printf("\\n");
//打印分割行
if (i < row - 1) {
printf(" ");
for (int j = 0;j < col;j++) {
printf("---");
if (j < col-1)
printf("|");
}
printf("\\n");
}
}
}
二.玩家下棋以及判断输赢函数
此处的目的是为了选择先后手
printf("1.先手 0.后手");
scanf("%d", &a);
if(a==1)
PlayerMove(board, ROW, COL);
else
ComputerMove(board, ROW, COL);
玩家下棋
void PlayerMove(char board[ROW][COL], int row, int col) {
int x, y;
while (1) {
printf("玩家走：\\n");
printf("请输入坐标：\\n");
scanf("%d %d", &x, &y);
if (x >= 1 && x <= row && y >= 1 && y <= col) {
if (board[x - 1][y - 1] == ' ') {
board[x - 1][y - 1] = 'O';
break;
}
else {
printf("坐标被占用，请重新输入\\n");
}
}
else {
printf("坐标非法，请重新输入\\n");
}
}
}
判断输赢函数（由于要拓展到五子棋，所以封装的函数才用遍历整个棋盘，观察是否有连三的情况出现）
char iswin(char board[ROW][COL], int row, int col) {
//行
int ren=0,dian=0,i,j;
for (i = 0;i < row;i++) {
ren = 0;
for (j = 0;j < col;j++) {
if (board[i][j] == 'O')
ren++;
else
ren = 0;
if (ren >= 3)
return 'O';
}
}
for (i = 0;i < row;i++) {
dian = 0;
for (j = 0;j < col;j++) {
if (board[i][j] == 'X')
dian++;
else
dian = 0;
if (dian >= 3)
return 'X';
}
}
//列
ren = dian = 0;
for (i = 0;i < row;i++) {
ren = 0;
for (j = 0;j < col;j++) {
if (board[j][i] == 'O')
ren++;
else
ren = 0;
if (ren >= 3)
return 'O';
}
}
for (i = 0;i < row;i++) {
dian = 0;
for (j = 0;j < col;j++) {
if (board[j][i] == 'X')
dian++;
else
dian = 0;
if (dian >= 3)
return 'X';
}
}
//右下
ren = dian =i=j= 0;
for (int k = 0;k < row;k++) {
i = k;
j = 0;
ren = 0;
while (i < row && j < col) {
if (board[i][j] == 'O') {
ren++;
}
else {
ren = 0;
}
i++;
j++;
if (ren >= 3)
return 'O';
}
}
i = j = 0;
for (int k = 0;k < row;k++) {
i = k;
j = 0;
dian = 0;
while (i < row && j < col) {
if (board[i][j] == 'X') {
dian++;
}
else
dian = 0;
i++;
j++;
if (dian >= 3)
return 'X';
}
}
//右上
for (int k = row;k >=0;k--) {
j = col;
i = k;
ren = 0;
while (i >=0 && j >=0) {
if (board[i][j] == 'O') {
ren++;
}
else
ren = 0;
i--;
j--;
if (ren >= 3)
return 'O';
}
}
for (int k = row;k >= 0;k--) {
i = k;
j = col;
dian = 0;
while (i >= 0 && j >= 0) {
if (board[i][j] == 'X') {
dian++;
}
else
dian = 0;
i--;
j--;
if (dian >= 3)
return 'X';
}
}
//左
for (int k = row;k >= 0;k--) {
i = k;
j = 0;
dian = 0;
while (i >= 0 && j <col) {
if (board[i][j] == 'O') {
dian++;
}
else
dian = 0;
i--;
j++;
if (dian >= 3)
return 'O';
}
}
for (int k = row;k >= 0;k--) {
i = k;
j = 0;
dian = 0;
while (i >= 0 && j <col) {
if (board[i][j] == 'X') {
dian++;
}
else
dian = 0;
i--;
j++;
if (dian >= 3)
return 'X';
}
}
for (int k = 0;k < row;k++) {
i = k;
j = col;
dian = 0;
while (i < row && j >= 0) {
if (board[i][j] == 'O') {
dian++;
}
else
dian = 0;
i++;
j--;
if (dian >= 3)
return 'O';
}
}
for (int k = 0;k <row;k++) {
i = k;
j = col;
dian = 0;
while (i <row && j >= 0) {
if (board[i][j] == 'X') {
dian++;
}
else
dian = 0;
i++;
j--;
if (dian >= 3)
return 'X';
}
}
return isfull(board, ROW, COL);
return 'C';
}
char isfull(char board[ROW][COL], int row, int col) {
for (int i = 0;i < row;i++) {
for (int j = 0;j < col;j++) {
if (board[i][j] == ' ')
return 'C';
}
}
return 'Q';
}
三.电脑下棋，AI算法的实现（重点）
1.如何实现AI：
首先，要对局势进行打分，如下图：
和局：0
双方均无优势：±1
某方有连三：±100
此处打分也采用宏定义：
#define INFINITY 100
#define INPROGRESS 1
#define DRAW 0
#define WIN (+INFINITY)
#define LOSE (-INFINITY)
其次，搜索最佳走法：
比如，棋盘现如上图所示，有三点可以下棋，那么哪步对计算机是有利的呢？我们知道，下A或C点电脑就输了，只能下B点，所以这里采用极大极小值算法，对棋盘进行遍历搜索出最佳走法，具体实现如下图：
所以此处封装两个函数，分别为maxSearch和minSearch。
** maxSearch的功能是：**当计算机方走出一招棋后，评价计算机自己的局面。
** minSearch的功能是：**当人方走出一招棋后，评价计算机的局面。
所以，maxSearch函数一定会找到对电脑最有利的走法，而minSearch找到对玩家最有利的走法
void ComputerMove(char board[ROW][COL], int row, int col) {
int i, j;
bool blBoardEmpty = true;
/*if (BoardIsFull()) return;*/
//这个双层for循环检查棋盘是否没有任何棋子。
for (i = 0;i < ROW;i++)
{
for (j = 0;j < COL;j++)
{
if (board[i][j] != ' ')
{
blBoardEmpty = false;
break;
}
}
if (blBoardEmpty == false)
break;
}
//如果棋盘为空，表明是计算机先手执黑，随意选一个点落子即可。
if (blBoardEmpty == true)
{
/*srand( (unsigned)time( NULL ) );
i=rand()%m_edge;
j=rand()%m_edge;*/
//board[9][9] = 'X';
}
else//搜索最佳招法。
{
cpoint ret = minimax(board);
if (ret.x == -1) return;
i = ret.x;
j = ret.y;
}
board[i][j] = 'X';
}
棋盘为空时，表明是计算机先手执黑，随意选一个点落子即可。
else，则搜索最佳走法
具体搜索算法（极大极小值算法）如下：
//maxSearch的功能是：当计算机方走出一招棋后，评价计算机自己的局面。
int maxSearch(char board[ROW][COL])
{
int i, j;
int positionValue = 0;
if (iswin(board, ROW, COL) == 'X') {
positionValue = +INFINITY;
}
if (iswin(board, ROW, COL) == 'O') {
positionValue = -INFINITY;
}
if (iswin(board, ROW, COL) == 'C') {
positionValue = INPROGRESS;
}
if (iswin(board, ROW, COL) == 'Q') {
positionValue = DRAW;
}
if (positionValue == DRAW) return 0;
if (positionValue != INPROGRESS) return positionValue;
int bestValue = -INFINITY;
m_nodes++;
for (i = 0; i < ROW; i++)
for (j = 0;j < COL;j++)
if (board[i][j] == ' ')
{
board[i][j] = 'X';
int value = minSearch(board);
if (value > bestValue)
bestValue = value;
board[i][j] = ' ';
}
return bestValue;
}
//minSearch的功能是：当人方走出一招棋后，评价计算机的局面。
int minSearch(char board[ROW][COL]五子棋AI算法第三篇-Alpha Beta剪枝
[程序设计]-基于人工智能博弈树，极大极小(Minimax)搜索算法并使用Alpha-Beta剪枝算法优化实现的可人机博弈的AI智能五子棋游戏。