Qt版本中国象棋开发

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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Qt版本中国象棋开发相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

内容:走法产生

        中国象棋基础搜索AI,

   极大值,极小值剪枝搜索,

   静态估值函数

理论基础:

   (一)人机博弈走法产生:

    先遍历某一方的所有棋子,再遍历整个棋盘,得到每个棋子的所有走棋情况(效率不高,可以改进)

 1 void SingleGame::getAllPossibleMove(QVector<Step *> &steps)
 2 {
 3     int min, max;
 4     if(this->_bRedTurn)
 5     {
 6         min = 0, max = 16;
 7     }
 8     else
 9     {
10         min = 16, max = 32;
11     }
12 
13     for(int i=min;i<max; i++)
14     {
15         if(this->_s[i]._dead) continue;
16         for(int row = 0; row<=9; ++row)
17         {
18             for(int col=0; col<=8; ++col)
19             {
20                 int killid = this->getStoneId(row, col);
21                 if(sameColor(i, killid)) continue;
22 
23                 if(canMove(i, killid, row, col))
24                 {
25                     saveStep(i, killid, row, col, steps);
26                 }
27             }
28         }
29     }
30 }
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   (二)棋局博弈树理论:

    名词:对抗性搜索(Adversarial Search):敌对双方交替动作的搜索

    博弈树:树的根部是棋局的初始局面,根的若干子节点是有甲的每一种可能走法生成的局面,

        这些节点的子节点则是由乙的每一种可能走法生成的局面,如此交替直到棋局结束。

 

    

                                                          博弈树形象表示

    

   基于博弈树的游戏:

     计甲胜为WIN,乙胜为LOST,和局为DRAW;

     轮到甲走时,甲选择通向WIN或DRAW的节点;换言之,turn 甲,选择所有子节点中最好的(对甲);

     轮到乙走时,乙选择通向LOST或DRAW的节点;turn 乙,选择所有子节点中最差的(对甲);

  (三)极大极小值算法

    在上述博弈树基础上,令甲胜的局面值为1,乙胜的局面值为-1,和局的局面值为0;

    轮到甲走时,选择子节点值最大的走法,轮到乙走时,选择子节点值最小的走法;

    中间节点的值的确定:该局面轮到甲走,选择其子节点中的最大值,

              该局面轮到乙走,选择其子节点中的最小值。

    问题:实际的棋局不能简单的以1,-1,0三种状态表示,

       需要加入评估棋局局面分数的估值函数,配合博弈树的搜索来确定局面分数。

    实际解决方案:

       估值函数:暂时以静态估值的方式形成估值函数(评估较为粗糙),

            将棋局中的每个棋子按照重要程度赋一个值,

            估值函数通过计算一方现存棋子的总分数来确定局面优劣情况。

       代码示例:

 1 int SingleGame::score()
 2 {
 3     enum TYPE{CHE, MA, PAO, BING, JIANG, SHI, XIANG};
 4     int s[] = {52, 13, 6, 6, 100000, 6, 6, 13, 52, 22, 22, 2, 2, 2, 2, 2};
 5     //int s[] = {1000,450,501,200,15000,200,200};
 6     /*当头卒比重大*/
 7     int scoreBlack = 0;
 8     int scoreRed = 0;
 9     /*计算红方分数*/
10     for(int i=0; i<16; ++i)
11     {
12         if(_s[i]._dead) continue;
13         //scoreRed += s[_s[i]._type];
14         scoreRed += s[i];
15     }
16     /*计算黑方分数*/
17     for(int i=16; i<32; ++i)
18     {
19         if(_s[i]._dead) continue;
20         //scoreBlack += s[_s[i]._type];
21         scoreBlack += s[i-16];
22     }
23     return scoreBlack - scoreRed;
24 }
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      极大值极小值搜索方案:

       深度优先搜索,优点是不必在内存中生成整个博弈树,可以将搜索过的部分从内存中去除,

       采用递归形式,依次在min(int level,int curMin),max(int level,int curMax)之间递归调用,

       剪枝以去除不必要的步数,在求极大值时,若下一步的值小于当前极大值,直接删除这一步,不予考虑,

                   在求极小值时,若下一步的值大于当前极小值,直接删除这一步,不予考虑。

       在所有子节点中选出值最大的走法,就是电脑的最佳走法。

       代码示例:

 1 int SingleGame::getMinScore(int level, int curMin)
 2 {
 3     if(level == 0)
 4         return score();
 5 
 6     QVector<Step*> steps;
 7     getAllPossibleMove(steps);
 8     int minInAllMaxScore = 300000;
 9 
10     while(steps.count())
11     {
12         Step* step = steps.last();
13         steps.removeLast();
14 
15         fakeMove(step);
16         int maxScore = getMaxScore(level-1, minInAllMaxScore);
17         unfakeMove(step);
18         delete step;
19 
20         if(maxScore <= curMin)
21         {
22             while(steps.count())
23             {
24                 Step* step = steps.last();
25                 steps.removeLast();
26                 delete step;
27             }
28             return maxScore;
29         }
30 
31         if(maxScore < minInAllMaxScore)
32         {
33             minInAllMaxScore = maxScore;
34         }
35     }
36     return minInAllMaxScore;
37 }
38 int SingleGame::getMaxScore(int level, int curMax)
39 {
40     if(level == 0)
41         return score();
42 
43     QVector<Step*> steps;
44     getAllPossibleMove(steps);
45     int maxInAllMinScore = -300000;
46 
47     while(steps.count())
48     {
49         Step* step = steps.last();
50         steps.removeLast();
51 
52         fakeMove(step);
53         int minScore = getMinScore(level-1, maxInAllMinScore);
54         unfakeMove(step);
55         delete step;
56 
57         if(minScore >= curMax)
58         {
59             while(steps.count())
60             {
61                 Step* step = steps.last();
62                 steps.removeLast();
63                 delete step;
64             }
65             return minScore;
66         }
67         if(minScore > maxInAllMinScore)
68         {
69             maxInAllMinScore = minScore;
70         }
71 
72 
73     }
74     return maxInAllMinScore;
75 }
View Code

            代码示例:

 1 Step* SingleGame::getBestMove()
 2 {
 3     Step* ret = NULL;
 4     QVector<Step*> steps;
 5     getAllPossibleMove(steps);
 6     int maxInAllMinScore = -300000;
 7 
 8     while(steps.count())
 9     {
10         Step* step = steps.last();
11         steps.removeLast();
12 
13         fakeMove(step);
14         int minScore = getMinScore(this->_level-1, maxInAllMinScore);
15         unfakeMove(step);
16 
17         if(minScore > maxInAllMinScore)
18         {
19             if(ret) delete ret;
20 
21             ret = step;
22             maxInAllMinScore = minScore;
23         }
24         else
25         {
26             delete step;
27         }
28     }
29     return ret;
30 }
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    一个简单的象棋AI,还有诸多优化之处,目前搜索深度最大为4,与初级玩家对弈输多胜少。

以上是关于Qt版本中国象棋开发的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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