FireMonkey3D之中国象棋程序制定规则

Posted 2021-12-13 交流学习编程知识

声明：本程序设计参考象棋巫师源码（开发工具dephi 11，建议用delphi 10.3以上版本）。

上一章我们设计了图形界面，可以开始轮流走棋了。但是，由于没有按中国象棋的规则进行限制，所有的棋子都可以在棋盘上随意走动，这章我们开始制定行棋规则。

2.1、记录局面

在制定规则之前，我们要先考虑把当前局面记录下来，这样棋子移动后才能知道移动后的局面。棋盘是10×9的格子组成，我们就用二维数组来记录局面变化情况，同时用一个一维数组记录每个棋子的位置：

var
  chessbd:array[0..9,0..8] of Byte; //记录当前棋局,添加到csPieceMove单元的TPieceMove里
  pcPos:array[0..31] of TPoint;     //记录棋子所在位置，声明在csCommon单元　

在startUp函数里，我们将chessbd 初始化，同时记录初始棋局，代码较前章稍作修改，已标记：

procedure TPieceMove.Startup;
var
  i:Integer;
  P:TPoint;
const
  startPos: array[0..31] of Byte =//棋子的初始位置
    ($09, $19, $29, $39, $49, $59, $69, $79, $89, $17, $77, $06, $26, $46, $66, $86,
     $00, $10, $20, $30, $40, $50, $60, $70, $80, $12, $72, $03, $23, $43, $63, $83);
begin
  Player:=0;
  FillChar(Chessbd,SizeOf(chessbd),32);{<--添加代码-->} 
  for I := 0 to 31 do 
  begin
    chess[i].Visible:=False; 
    chess[i].ResetRotationAngle;
    P:=Point(startPos[i] shr 4,startPos[i] and $F);
    chess[i].Position.Point:=Point3D(P.X-4,P.Y-4.5,-0.16);
    chess[i].Visible:=true;
    chessbd[P.Y,P.X]:=i;
    pcPos[i]:=P;{<--添加代码-->} 
   end; 
end;

　

 移动棋子之后，chessbd将发生变化，我们定义function TPieceMove.MovePiece(s,d:TPoint):Byte;这个函数记录移动后的变化：

{搬一步棋}
function TPieceMove.MovePiece(s,d:TPoint):Byte;
var
  sid,did:Byte;
begin
  did:=chessbd[d.y,d.x];
  sid:=chessbd[s.y,s.x];
  chessbd[s.Y,s.X]:=32;
  chessbd[d.Y,d.X]:=sid;
  if did<32 then
  begin
    pcPos[did]:=Point(9,0);
  end;
  pcPos[sid]:=d;
  Result:=did;
end;　　

2.2、制定规则

现在可以制定规则，限制棋子移动的范围。中国象棋走棋规则：车炮走直线，炮打隔山子，马跳日、象飞田，士走斜线，兵有进无退。重要的设计思路：

根据src源点、dest目标点的纵横坐标差的绝对值判断棋子的移动轨迹是否合理。

• 兵（卒）：有进无退，过河平移，每次一格。伪代码 ：

    if  纵坐标绝对差值+横坐标绝对差值<>1 then 返回假；if 未过河 and 横坐标绝对差值=1 then 返回假。

• 马：跳日字，且马眼无子。伪代码 ：if  纵坐标绝对差值*横坐标绝对差值<>2 then 返回假; if 别腿 then 返回假。如何判断别腿？下图讲解： 

 从图解中不难看出，马横跳时，马眼的横坐标是（源点横坐标+目标点横坐标）/2，纵坐标与源点相同；竖跳时，马眼的纵坐标是（源点纵坐标+目标点纵坐标）/2，横坐标与源点相同。伪代码：

    if 横跳 and 马眼无棋 then 返回真;if 竖跳 and 马眼无棋 then 返回真。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• 象（相）：走田字，象眼的位置简单得多，坐标【（源点横坐标+目标点横坐标）/2，（源点纵坐标+目标点纵坐标）/2）】，与马的判断相同。伪代码：

         if 已过河  or 纵坐标绝对差值<>2 or  横坐标绝对差值<>2  then 返回假；if 象眼无棋 then 返回真。 

• 士（仕）： 走斜线，且不能出宫。伪代码：if 在宫里 and 纵坐标绝对差值*横坐标绝对差值=1 then 返回真。
• 帅（将）：不出宫，每次一格。伪代码：if 在宫里 and 纵坐标绝对差值+横坐标绝对差值=1 then 返回真。以上几种棋判断走法很简单，就不发代码了，文章最后有完整源码。
• 车炮：走直线。虽说直线容易判断，但是走棋判断就稍复杂些。我们从源点搜索到目标点，看中间有无棋子挡住，如此判断。代码如下： 

var
  H,V,i,j,csPc:integer;
  hasPc:boolean;
begin
  V:=Abs(d.Y-s.Y);
  H:=Abs(d.X-s.X);   
  if csPc in [PIECE_ROOK,PIECE_CANNON] then
  begin     
    if H*V<>0 then Exit(False);//车炮走直线
      hasPc:=chessbd[d.Y,d.X]<32;
      j:=0;
      if H=0 then //纵向行棋，Left相同，判断src与dest之间是否有棋
        for I :=Min(s.Y,d.Y)+1 to Max(s.Y,d.Y)-1 do
          if chessbd[i,s.X]<32 then
            Inc(j);
      if V=0 then//横向行棋，Top相同，同上
        for I :=Min(s.X,d.X)+1 to Max(s.X,d.X)-1 do
          if chessbd[s.Y,i]<32 then
            Inc(j);
      if (j=0)and((csPc=4)or((csPc=5)and(hasPc=False))) then Exit(True);
      if (j=1)and(csPc=5)and(hasPc) then Exit(True); //炮须隔子吃棋
    end;
end;

2.3、是否将军　

 中国象棋里能将军的棋子也就4种：兵（卒）、马、炮、车，所以我们判断是否将军时，只要判断对方的这4种棋子是否将军即可。这里我们要为兵（卒）、马、帅（将）定义步长，以便判断。所谓步长，就是指兵、马、帅走一步能到的位置，以原点坐标（0，0）为起点，确定以上棋子能走到位置，兵、帅的走法一致，步长也一样；马八个方向都可以走，还得定义马眼的位置；这里把士、相的步长也一并定义了，后面有用 。车炮步长不定，所以不能定义。代码如下：

  KingMV:   array [0..3] of TPoint=((X:1;Y:0),(X:0;Y:-1),(X:-1;Y:0),(X:0;Y:1)); //将（帅）卒（兵）步长
  KnightMV: array [0..7] of TPoint=((X:-1;Y:-2),(X:-2;Y:-1),(X:-2;Y:1),(X:-1;Y:2),(X:1;Y:-2),(X:2;Y:-1),(X:2;Y:1),(X:1;Y:2)); //马步长
  KnightPin:array [0..7] of TPoint=((X:0;Y:-1),(X:-1;Y:0),(X:-1;Y:0),(X:0;Y:1),(X:0;Y:-1),(X:1;Y:0),(X:1;Y:0),(X:0;Y:1));//马眼
  AdvisorMV:array [0..3] of TPoint=((X:-1;Y:-1),(X:-1;Y:1),(X:1;Y:-1),(X:1;Y:1));//士（仕）步长
  BishopMV: array [0..3] of TPoint=((X:-2;Y:-2),(X:-2;Y:2),(X:2;Y:-2),(X:2;Y:2));//相（象）步长　　

定义步长之后，我们就可以根据步长来判断帅（将）周边是否有以上4种有攻击力的棋子（注意：将帅面对面也是被认为是一种被将军！）：

function TPieceMove.IsChecked:Boolean;
var
  dest,src,P:TPoint;
  i,j,D,H,V,K:Integer;
begin
  Result:=False;
  D:=(1-Player) shl 4;//乘16，0或16,代表对面的棋子
  dest:=pcPos[4+Player shl 4];//首先要获取将（帅）的位置,以将（帅）为终点，判断是否被将军
  for I := 0 to 3 do //将（帅）四周有没有兵（卒）
  begin
    src:=kingMV[i]+dest;
    if InBoard(src)and(PcCode[chessbd[src.Y,src.X]]=PIECE_PAWN)and((KingMV[i].Y+Player shl 2)=1) then
      Exit(True);
  end;
  for I := 0 to 7 do   //将（帅）是否在马口
  begin
    src:=KnightMV[i]+dest;
    if InBoard(src) then
    begin
      P:= dest+AdvisorMV[i shr 1];//马腿的位置是士的步长
      if (chessbd[src.Y,src.X] in [D+1,D+7])and(chessbd[P.Y,P.X]=32) then
        Exit(True);
    end;
  end;
  for I in [D,D+4,D+8,D+9,D+10] do //车炮将（帅）
  begin
    if pcPos[i].X=9 then  Continue;
    src:=pcPos[i];
    H:=Abs(src.X-dest.X);
    V:=Abs(src.Y-dest.Y);
    K:=0;
    if (H*V<>0) then Continue;
    if H=0 then
    for j :=Min(src.Y,dest.Y)+1 to Max(src.Y,dest.Y)-1 do
      if chessbd[j,src.X]<32 then
      begin
        Inc(K);
      end;
    if V=0 then
      for j :=Min(src.X,dest.X)+1 to Max(src.X,dest.X)-1 do
        if chessbd[src.Y,j]<32 then
          Inc(K);
    if (k=0)and(i in [D,D+4,D+8]) then Exit(True);//车将（帅）
    if (k=1)and(PcCode[i]=PIECE_CANNON) then Exit(True);//炮
  end;
end;

　　以上代码也不复杂，不再另外讲解。中国象棋里我们要考虑，如果走棋之后，走棋方处于将军的状态，就不能走这步棋，所以得撤回这步走棋：

{撤销搬一步棋}
procedure TPieceMove.UndoMovePiece(s,d:TPoint;id:Byte);
begin
   chessbd[s.Y,s.X]:=chessbd[d.Y,d.X];
   chessbd[d.Y,d.X]:=id;
  if id<32 then
  begin
    pcPos[id]:=d;
  end;
  pcPos[chessbd[s.Y,s.X]]:=s;
end;

2.4、是否赢棋

判断是否赢棋，就是某一方被将军后，无法解将，或是某一方子被剃光头。以此来确定赢棋，设计思路：被将军的一方生成所有的走法，逐一尝试这些走法看是否能解将。红黑双方各有16个棋，除去已经被吃掉的棋，逐一生成走法即可，直接上代码（看注释）：

function InBoard(P:TPoint):Boolean;//是否在棋盘上
begin
  Result:=(P.X in [0..8])and(P.Y in [0..9]);
end;
function InPalace(id:Integer;P:TPoint):Boolean;//是否在九宫格内
begin
  Result:=(P.X div 3=1)and(((P.Y in [0,1,2])and(id>15))or((P.Y in [7,8,9])and(id<16)));
end;
function SameSide(d,s:TPoint):Boolean;//是否处于同一阵营
begin
  Result:=(pcMove.chessbd[d.Y,d.X] shr 4)=(pcMove.chessbd[s.Y,s.X] shr 4);
end;
{定义走法，即src和dest}
type TMoves=record
  src,dest:TPoint;
end;
{生成所有走法}
function TPieceMove.GenerateMoves:TArray<TMoves>;
var
  i,j,k,D:Integer;
  srcPt,destPt,P:TPoint;
  mvs:TMoves;
procedure AddMV;
begin
   //scr与dest属于不同阵营，就记下这个走法
   if  Sameside(destPt,srcPt)=False then
   begin
     mvs.src:=srcPt;mvs.dest:=destPt;
     Result:=Result+[mvs];
   end;
end;
begin
   D:=Player shl 4; //找到本方的棋
   for i := D to D+15 do
   begin
     if pcPos[i].X=9 then  Continue;
     srcPt:=pcPos[i];
     case PcCode[i] of
       PIECE_KING: //将（帅）
         for j := 0 to 3 do
         begin
           destPt:=KingMV[j]+srcPt;
           if InPalace(D+4,destPt) then
              AddMV;
         end;
       PIECE_ADVISOR: //士仕
         for P in AdvisorMV do
         begin
           destPt:=P+srcPt;
           if InPalace(I,destPt) then
            AddMV;
         end;
       PIECE_BISHOP: //象相
         for j:=0 to 3 do
         begin
           P:=AdvisorMV[j]+srcPt;//象眼是士的步长
           destPt:=BishopMV[j]+srcPt;
           if InBoard(destPt)and(chessbd[P.Y,P.X]=32) then
               AddMV;
         end;
       PIECE_KNIGHT:  //马
         for j := 0 to 7 do
         begin
           destPt:=KnightMV[j]+srcPt;
           if InBoard(destPt)  then
           begin
             P:=KnightPin[j]+srcPt;
             if chessbd[P.Y,P.X]=32 then
               AddMV;
           end;
         end;
       PIECE_ROOK,PIECE_CANNON: //车炮
         for j:= 0 to 3 do
         begin
            P:=KingMV[j];//KingMV的步长为1,以KingMV为起点，向四个方向搜索
            destPt:=srcPt+P;
            k:=0;
            while(InBoard(destPt))do
            begin
               if (chessbd[destPt.Y,destPt.X]=32)and(k=0) then  AddMV
               else
               begin
                 if i in [D,D+8] then//车找到棋子终止搜索
                 begin
                   AddMV;
                   Break;
                 end;
                 if chessbd[destPt.Y,destPt.x]<32 then //计数，炮搜索到棋子后继续向前
                    Inc(k);
                 if k=2 then //找到炮的隔山子终止搜索
                 begin
                   AddMV;
                   Break;
                 end;
               end;
              destPt.Offset(P);
            end;
         end;
       PIECE_PAWN://兵卒
         for j := 0 to 3 do
         begin
           P:=KingMV[j];
           destPt:=P+srcPt;
           if (InBoard(destPt))and((Cross_River(i,destPt.Y)and(P.Y=0))or(P.Y+1=(i shr 4 shl 1))) then
             AddMV;
         end;
     end;
   end;
end;　　

剩下的工作就是逐一走这些走，判断是否仍处于将军状态，再撤销这些走法（为什么用IsMate？纯粹是与象棋巫师一致，实在不明白为什么这样的函数名，我最初用的GameOver）：

{是否赢棋}
function TPieceMove.IsMate:Boolean;
var
  MVS:TArray<TMoves>;
  i,id:Integer;
  src,dest:TPoint;
begin
  MVS:=GenerateMoves;
  for I := 0 to High(MVS) do
  begin
    id:=MovePiece(src,dest);
    if not IsChecked then
    begin
      UndoMovePiece(src,dest,id);
      Exit(False);
    end
    else
    UndoMovePiece(src,dest,id);
  end;
  Result:=True;
end;

2.5、响应规则

在csBoard事件里添加canMove、MovePiece、IsChecked，IsMate等规则函数即可，见源码。

下一章将开始AI算法。

本章节源码百度云盘：

链接：中国象棋程序设计（二）制定规则

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