简易五子棋
先上效果图
一、问题分析
-
五子棋游戏分析：
五子棋作为较为普遍且简易的娱乐游戏，受到众多人的热爱，且五子棋AI也是一个较为容易实现的AI。下面我们先来分析游戏规则。（哈哈，虽然大家都知道，但我还是想写写）双方分别使用黑白两色棋子，下在棋盘横线交叉处，先连成五子者胜利。（黑棋禁手啥的规则在我的程序里没加，就不赘述了）。 -
程序分析：
（1）首先，五子棋开始，我们需要一个棋盘，15*15的棋盘，需要黑白棋子。
（2）其次，我们需要实现棋子顺序的改变，就是实现先下黑棋，再下白棋，然后实现一个基本的修正功能，就是通过点击交叉点周围的位置，使棋子下到交叉处。
（3）再之后呢，有了棋子棋盘，（其实这个时候已经能进行下棋了，自己判断胜负，哈哈），但是呢，我们接下来需要加一个判断输赢的功能。
（4）接下来，我们就来丰富我们的五子棋游戏，加一些功能键，例如重新开始，悔棋，认输，计时啥啥啥的，只有你想不到，没有你做不到，哈哈。
（5）最后来一个高级点的，就是实现人机对战，实现AI下棋。
二、模块分析
- 棋盘棋子模块
棋盘嘛就用直线画就好，横线15条，竖线15条，棋子也就两个，可以画得花哨一点，比如3D棋子，也可以简单一点就用填充圆就好。博主画了一个黑色3D棋子，白的没画。（这里继承了我之前的一个画板，实现直线的重绘，可以去翻一翻我的之前有关画板的博客）。创建一个二维数组，存放棋子，用1代表黑棋，2代表白棋，0代表没棋。用count变量来计算到谁下棋了，以及记录下了第几颗棋子了。
以下是窗体代码
public void outUI(){
//设置标题
this.setTitle("五子棋");
this.setSize(1680,1380);
this.setLayout(null);
JButton btn = new JButton();
JButton btn1 = new JButton();
JButton btn2 = new JButton();
JButton btn3 = new JButton();
JButton btn4 = new JButton();
btn.setBounds(1340, 780, 210, 65);
btn1.setBounds(1340,860,210, 65);
btn2.setBounds(1340,940,210, 65);
btn3.setBounds(320,1200,210, 65);
btn4.setBounds(780,1200,210, 65);
//获取一个图片
ImageIcon square=new ImageIcon(this.getClass().getResource("JButton1.jpg"));
ImageIcon square1=new ImageIcon(this.getClass().getResource("JButton.jpg"));
ImageIcon square2=new ImageIcon(this.getClass().getResource("JButton2.jpg"));
ImageIcon square3=new ImageIcon(this.getClass().getResource("JButton3.jpg"));
ImageIcon square4=new ImageIcon(this.getClass().getResource("JButton4.jpg"));
//设置图片的大小
square.setImage(square.getImage().getScaledInstance(210, 65, 0));
square1.setImage(square1.getImage().getScaledInstance(210, 65, 0));
square2.setImage(square2.getImage().getScaledInstance(210, 65, 0));
square3.setImage(square3.getImage().getScaledInstance(210, 65, 0));
square4.setImage(square4.getImage().getScaledInstance(210, 65, 0));
//把图片放到按钮上
btn.setIcon(square);
btn1.setIcon(square1);
btn2.setIcon(square2);
btn3.setIcon(square3);
btn4.setIcon(square4);
btn.setText("开始");
btn1.setText("悔棋");
btn2.setText("认输");
btn3.setText("人机对战");
btn4.setText("人人对战");
this.add(btn);
this.add(btn1);
this.add(btn2);
this.add(btn3);
this.add(btn4);
this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
this.setVisible(true);
MyGameListen bn=new MyGameListen();
this.addMouseListener(bn);
btn.addActionListener(bn);
btn1.addActionListener(bn);
btn2.addActionListener(bn);
btn3.addActionListener(bn);
btn4.addActionListener(bn);
Graphics f= this.getGraphics();
AI Ai=new AI();
AI2 Ai2=new AI2();
AIPlus Ai3=new AIPlus();
bn.ai=Ai;
bn.ai2=Ai2;
bn.ai3=Ai3;
bn.f1=f;
Ai.f1=f;
Ai2.f1=f;
Ai3.f1=f;
bn.sn=this;
Ai.arr2=bn.arr;
Ai2.arr2=bn.arr;
Ai3.arr=bn.arr;
arragain=bn.arr;
showtime a=new showtime();
a.count1=bn.count;
}
int[][] arragain;
@Override
public void paint(Graphics g) {
// TODO Auto-generated method stub
super.paint(g);
//加背景图
ImageIcon square5=new ImageIcon(this.getClass().getResource("game.jpeg"));
ImageIcon square6=new ImageIcon(this.getClass().getResource("title.jpg"));
square5.setImage(square5.getImage().getScaledInstance( 1200,1162,0));
square6.setImage(square6.getImage().getScaledInstance( 366,683,0));
g.drawImage(square5.getImage(),40,60,this);
g.drawImage(square6.getImage(),1280,100,366,683,this);
for(int i=1;i<=15;i++)
{
g.drawLine(80, i*80, 1200, i*80);
g.drawLine(i*80,80,i*80,1200);
}
g.drawLine(60,60 , 1220, 60);
g.drawLine(60,60 , 60, 1220);
g.drawLine(60, 1220, 1220,1220);
g.drawLine(1220, 1220, 1220,60);
g.fillOval(630, 630, 20, 20);
g.fillOval(310, 950, 20, 20);
g.fillOval(310, 310, 20, 20);
g.fillOval(950, 950, 20, 20);
g.fillOval(950, 310, 20, 20);
// 绘制棋盘
MyGameListen bn1=new MyGameListen();
bn1.f1=g;
for(int i=0;i<arragain.length;i++) {
for(int j=0;j<arragain.length;j++)
{
if(arragain[i][j]==1)
{
Blackchessman(i*80-40,j*80-40,g);
}
else if(arragain[i][j]==2)
{
whitechessman(i*80-40,j*80-40,g);
}
}
}
}
public void Blackchessman(int x,int y,Graphics g)
{
for(int i=0;i<80;i++)
{
Color c=new Color(i*3,i*3,i*3);
g.setColor(c);
g.fillOval(x+i/3, y+i/3, 80-i, 80-i);
}
}
public void whitechessman(int x,int y,Graphics g)
{
g.setColor(Color.white);
g.fillOval(x,y,80,80);
}
以下是鼠标监听器的代码，这里有部分变量没有给出，在文章末尾会附上完整代码
public void mousePressed(MouseEvent e)
{
x1=e.getX();y1=e.getY();
m=correct(x1);
n=correct(y1);
if(x1<=1240&&y1<=1240)
{
if(arr[m/80][n/80]==0)
{
if(count%2!=0)
{
x1=e.getX();y1=e.getY();
m=correct(x1);
n=correct(y1);
Blackchessman(m-40,n-40);
arr[m/80][n/80]=1;
arr1[m/80][n/80]=count;
count++;
if( gobangiswin.isWin(arr, m/80, n/80)) {
JOptionPane.showMessageDialog(null, "黑棋WIN！！");
}
//ai下棋
if(who==2) {
ai3.playchess();
arr[ai3.q][ai3.w]=2;
arr1[ai3.q][ai3.w]=count;
count++;
if( gobangiswin.isWin(arr,ai3.q ,ai3.w )) {
JOptionPane.showMessageDialog(null, "白棋WIN！！");
}
}
}
else
{
x1=e.getX();y1=e.getY();
m=correct(x1);
n=correct(y1);
whitechessman(m-40,n-40);
arr[m/80][n/80]=2;
arr1[m/80][n/80]=count;
count++;
if( gobangiswin.isWin(arr, m/80, n/80)) {
JOptionPane.showMessageDialog(null, "白棋WIN！！");
}
}
}
else
return;
}
else {
return;}
}
- 位置修正
这个功能其实有很多种实现的方法，可以根据自己的棋盘位置啥的进行修正。
public int correct(int x)
{
a=x/80;
b=x%80;
if(b<=40)
{
return a*80;
}
else
return (a+1)*80;
}
- 输赢判断
输赢判断的思路，大概是以下思路，通过点击，下了最后一颗棋子以后，判断该棋子是否使游戏结束了，就是下完这颗棋子后是否成功构成五子连珠。因为输赢的判断你 只需要判断最后一步即可，因为输赢的胜负就在最后一步。所以，通过判断最后一颗棋子的八个方向是否构成五子连珠即可。
以下是判断输赢的代码。
public class GobangIsWin {
//判断输赢函数
// 横向
public int left_right(int[][] arr,int x,int y) {
int con=1;
//向右遍历
for(int i=x+1;i<arr.length;i++)
{
if(arr[x][y]==arr[i][y]){
con++;
}
else
break;
}
//向左遍历
for(int i=x-1;i>0&&i<arr.length;i--)
{
if(arr[x][y]==arr[i][y]) {
con++;
}
else
break;
}
return con;
}
// 纵向
public int high_low(int[][] arr,int x,int y)
{
int con=1;
//向下遍历
for(int i=y+1;i<arr[0].length;i++)
{
if(arr[x][y]==arr[x][i]) {
con++;
}
else
break;
}
//向上遍历
for(int i=y-1;i>0&&i<arr[0].length;i--)
{
if(arr[x][y]==arr[x][i]) {
con++;
}
else
break;
}
return con;
}
// 左斜
public int towQudrant_three(int[][] arr,int x,int y)
{
int con=1;
int i=x,j=y;
//向右上遍历
for(int m=i+1,k=j-1;m<arr.length&&k>0&&m<i+5&&k>j-5;k--,m++)
{
if(x==15||y==1) {
break;
}
else if(arr[x][y]==arr[m][k])
con++;
else
break;
}
//向左下遍历
for(int m=i-1,k=j+1;k<arr.length&&m>0&&k<i+5&&m>j-5;k++,m--)
{
if(x==1||y==15) {
break;
}
if(arr[x][y]==arr[m][k])
con++;
else
break;
}
return con;
}
// 右斜
public int one_fourwin(int[][] arr,int x,int y)
{
int con=1;
int i=x,j=y;
//向左上遍历
for(int m=i-1,k=j-1;m>0&&k>0&&m>i-5&&k>j-5;k--,m--)
{
if(x==1||y==1) {
break;
}
if(arr[x][y]==arr[m][k])
con++;
else
break;
}
//向右下遍历
for(int m=i+1,k=j+1;k<arr.length&&m<arr.length&&m<i+5&&k<j+5;k++,m++)
{
if(x==15||y==15) {
break;
}
if(arr[x][y]==arr[m][k])
con++;
else
break;
}
return con;
}
public boolean isWin(int[][] arr,int x,int y) {
if(left_right(arr, x, y)>=5||high_low(arr, x, y)>=5||towQudrant_three(arr, x, y)>=5||one_fourwin(arr, x, y)>=5) {
return true;
}else {
return false;
}
}
}
4.我们再来加一点功能，这里有悔棋，重新开始，认输的功能。
重新开始：我们清空我们存放棋子的数组即可，然后重新绘制棋盘，将之前的棋盘覆盖即可。
public void start() {
sn.repaint();
for(int i=0;i<arr.length;i++)
{
for(int j=0;j<arr.length;j++) {
arr[i][j]=0;
}
}
count=1;
}
悔棋：悔棋的思路：悔棋，我们可以和开始一样，先把之前的棋盘覆盖掉，然后去除存放数组里的最后一个棋子即可，然后在新的棋盘上重新放下棋子（除了最后一个棋子）。
public void huiqi()
{
sn.repaint();
//去除最后一颗棋子
for(int i=0;i<arr1.length;i++)
{
for(int j=0;j<arr1.length ;j++)
{
if(arr1[i][j]==count-1)
{
arr1[i][j]=0;
arr[i][j]=0;
}
if(arr1[i][j]==count-2&&who==2)
{
arr1[i][j]=0;
arr[i][j]=0;
}
}
}
//重放棋子
for(int i=0;i<arr.length;i++)
{
for(int j=0;j<arr.length ;j++)
{
if(arr[i][j]==1)
{
Blackchessman(i*80-40,j*80-40);
}
else if(arr[i][j]==2)
{
whitechessman(i*80-40,j*80-40);
}
}
}
//控制下一颗棋子颜色
if(who==2) {
count=count-2;
}
else if(who==1)
{
count=count-1;
}
}
认输功能：这个很简单就不说了，判断一下到谁下点击了认输就谁输就好。
5.最后来一个高级的，实现AI的功能，人机对战。
这里有很多种实现人工智能的方法：
（1）权值法
（2）博弈树
（3）机器学习
博主现在水平有限，只会权值算法，等博主学会后面两种方法再来加~
权值法：这里用到了权值表，创建一个新的二维数组chessvalue[][]用于存放该点的权值。
HashMap<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();
map.put("1",10);
map.put("11",100);
map.put("111",1000);
map.put("1111",10000);
这里的HashMap类是一种特殊的类，可以通过map.get()，将字符串放进get方法中，通过比较map中的所有字符串，找到与之相对应的权值，并返回这个值，这里指的注意的是，这里返回的数据类型不是int型，而是Integer型，但是不必担心，这个类型也能实现累加。
接下来是查找棋型，通过查找该位置的八个方向的棋型，并对八个方向的权值进行累加。最后通过找出最大的权值的位置，将棋子下到这个位置就好，这样就基本实现AI功能了。
保存棋局的方法：通过String类型的拼接功能实现棋局的保存。
注：在写这部分AI的时候，对于部分棋型没有考虑到，难度水平大概处于低阶至中阶，对于部分难以通过遍历八个方向进行查找的，采用了联合算法。例如，对于“22022”这样的棋型，显然需要通过左右两边的棋型综合考虑，这里采用了联合算法，遍历完左右（上下）后进行一次联合判断。
AI代码
public class AIPlus {
int arr[][]=null;
int weightArray[][]=new int [16][16];
Graphics f1=null;
//棋子相连情况的划分
HashMap<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();//设置不同落子情况和相应权值的数组
public AIPlus() {
//被堵住
map.put("01", 17);//眠1连
map.put("02", 12);//眠1连
map.put("001", 17);//眠1连
map.put("002", 12);//眠1连
map.put("0001", 17);//眠1连
map.put("0002", 12);//眠1连
map.put("0102",17);//眠1连，15
map.put("0201",12);//眠1连，10
map.put("0012",15);//眠1连，15
map.put("0021",10);//眠1连，10
map.put("01002",19);//眠1连，15
map.put("02001",14);//眠1连，10
map.put("00102",17);//眠1连，15
map.put("00201",12);//眠1连，10
map.put("00012",15);//眠1连，15
map.put("00021",10);//眠1连，10
map.put("01000",21);//活1连，15
map.put("02000",16);//活1连，10
map.put("00100",19);//活1连，15
map.put("00200",14);//活1连，10
map.put("00010",17);//活1连，15
map.put("00020",12);//活1连，10
map.put("00001",15);//活1连，15
map.put("00002",10);//活1连，10
//被堵住
map.put("0101",65);//眠2连，40
map.put("0202",60);//眠2连，30
map.put("0110",65);//眠2连，40
map.put("0220",60);//眠2连，30
map.put("011",65);//眠2连，40
map.put("022",60);//眠2连，30
map.put("0011",65);//眠2连，40
map.put("0022",60);//眠2连，30
map.put("01012",65);//眠2连，40
map.put("02021",60);//眠2连，30
map.put("01102",65);//眠2连，40
map.put("02201",60);//眠2连，30
map.put("00112",65);//眠2连，40
map.put("00221",60);//眠2连，30
map.put("01010",75);//活2连，40
map.put("02020",70);//活2连，30
map.put("01100",75);//活2连，40
map.put("02200",70);//活2连，30
map.put("00110",75);//活2连，40
map.put("00220",70);//活2连，30
map.put("00011",75);//活2连，40
map.put("00022",70);//活2连，30
//被堵住
map.put("0111",1500);//眠3连，100
map.put("0222",1400);//眠3连，80
map.put("01112",1500);//眠3连，100
map.put("02221",1400);//眠3连，80
map.put("01101",10000);//活3连，130
map.put("02202",8000);//活3连，110
map.put("01011",10000);//活3连，130
map.put("02022",8000);//活3连，110
map.put("01110", 10000);//活3连
map.put("02220", 8000);//活3连
map.put("01111",300000);//4连，300
map.put("02222",350000);//4连，280
}
public void printArray(int[][] arr) {
for(int i=1;i<arr.length;i++)
{
for(int j=1;j<arr.length ;j++)
{
System.out.print(arr[i][j]+" ");
}
System.out.println();
}
}
public Integer unionWeight(Integer a,Integer b ) {
//必须要先判断a,b两个数值是不是null
if((a==null)||(b==null)) return 0;
//一一
else if((a>=10)&&(a<=25)&&(b>=10)&&(b<=25)) return 60;
//一二、二一
else if(((a>=10)&&(a<=25)&&(b>=60)&&(b<=80))||((a>=60)&&(a<=80)&&(b>=10)&&(b<=25))) return 800;
//一三、三一、二二
else if(((a>=10)&&(a<=25)&&(b>=140)&&(b<=1000))||((a>=140)&&(a<=1000)&&(b>=10)&&(b<=25))||((a>=60)&&(a<=80)&&(b>=60)&&(b<=80)))
return 300000;
//二三、三二
else if(((a>=60)&&(a<=80)&&(b>=140)&&(b<=1000))||((a>=140)&&(a<=1000)&&(b>=60)&&(b<=80))) return 300000;
else return 0;
}
public void getvalue() {
for(int i=0;i<arr.length;i++) {
for(int j=0;j<arr[i].length;j++) {
//首先判断当前位置是否为空
if(arr[i][j]==0) {
//往左延伸
String ConnectType="0";
int jmin=Math.max(0, j-4);
for(int positionj=j-1;positionj>=jmin;positionj--) {
//依次加上前面的棋子
ConnectType=ConnectType+arr[i][positionj];
}
//从数组中取出相应的权值，加到权值数组的当前位置中
Integer valueleft=map.get(ConnectType);
if(valueleft!=null) weightArray[i][j]+=valueleft;
//往右延伸
ConnectType="0";
int jmax=Math.min(14, j+4);
for(int positionj=j+1;positionj<=jmax;positionj++) {
//依次加上前面的棋子
ConnectType=ConnectType+arr[i][positionj];
}
//从数组中取出相应的权值，加到权值数组的当前位置中
Integer valueright=map.get(ConnectType);
if(valueright!=null) weightArray[i][j]+=valueright;
//联合判断，判断行
weightArray[i][j]+=unionWeight(valueleft,valueright);
//往上延伸
ConnectType="0";
int imin=Math.max(0, i-4);
for(int positioni=i-1;positioni>=imin;positioni--) {
//依次加上前面的棋子
ConnectType=ConnectType+arr[positioni][j];
}
//从数组中取出相应的权值，加到权值数组的当前位置中
Integer valueup=map.get(ConnectType);
if(valueup!=null) weightArray[i][j]+=valueup;
//往下延伸
ConnectType="0";
int imax=Math.min(14, i+4);
for(int positioni=i+1;positioni<=imax;positioni++) {
//依次加上前面的棋子
ConnectType=ConnectType+arr[positioni][j];
}
//从数组中取出相应的权值，加到权值数组的当前位置中
Integer valuedown=map.get(ConnectType);
if(valuedown!=null) weightArray[i][j]+=valuedown;
//联合判断，判断列
weightArray[i][j]+=unionWeight(valueup,valuedown);
//往左上方延伸,i,j,都减去相同的数
ConnectType="0";
for(int position=-1;position>=-4;position--) {
if((i+position>=0)&&(i+position<=14)&&(j+position>=0)&&(j+position<=14))
ConnectType=ConnectType+arr[i+position][j+position];
}
//从数组中取出相应的权值，加到权值数组的当前位置
Integer valueLeftUp=map.get(ConnectType);
if(valueLeftUp!=null) weightArray[i][j]+=valueLeftUp;
//往右下方延伸,i,j,都加上相同的数
ConnectType="0";
for(int position=1;position<=4;position++) {
if((i+position>=0)&&(i+position<=14)&&(j+position>=0)&&(j+position<=14))
ConnectType=ConnectType+arr[i+position][j+position];
}
//从数组中取出相应的权值，加到权值数组的当前位置
Integer valueRightDown=map.get(ConnectType);
if(valueRightDown!=null) weightArray[i][j]+=valueRightDown;
//联合判断，判断行
weightArray[i][j]+=unionWeight(valueLeftUp,valueRightDown);
//往左下方延伸,i加,j减
ConnectType="0";
for(int position=1;position<=4;position++) {
if((i+position>=0)&&(i+position<=14)&&(j-position>=0)&&(j-position<=14))
ConnectType=ConnectType+arr[i+position][j-position];
}
//从数组中取出相应的权值，加到权值数组的当前位置
Integer valueLeftDown=map.get(ConnectType);
if(valueLeftDown!=null) weightArray[i][j]+=valueLeftDown;
//往右上方延伸,i减,j加
ConnectType="0";
for(int position=1;position<=4;position++) {
if((i-position>=0)&&(i-position<=14)&&(j+position>=0)&&(j+position<=14))
ConnectType=ConnectType+arr[i-position][j+position];
}
//从数组中取出相应的权值，加到权值数组的当前位置
Integer valueRightUp=map.get(ConnectType);
if(valueRightUp!=null) weightArray[i][j]+=valueRightUp;
//联合判断，判断行
weightArray[i][j]+=unionWeight(valueLeftDown,valueRightUp);
}
}
}
}
int q=0,w=0;
public void playchess()
{
getvalue();
//取出最大的权值
int weightmax=0;
for(int i=0;i<arr.length;i++) {
for(int j=0;j<arr.length;j++) {
if(weightmax<weightArray[i][j]) {
weightmax=weightArray[i][j];
q=i;
w=j;
}
}
}
whitechessman(q*80-40, w*80-40);
for(int i=0;i<weightArray.length;i++)
{
for(int j=0;j<weightArray.length;j++) {
weightArray[i][j]=0;
}
}
}
public void whitechessman(int x,int y)
{
f1.setColor(Color.white);
f1.fillOval(x,y,80,80);
}
}
三、总结
本次是第一次做游戏类的项目，仍然存在许多不足，但是很开心最后成功了，然后最后AI部分的权值表以及联合算法借鉴了其他博主的思路，如有侵权，请联系我删除。后期我会再加上博弈树算法的思想。
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