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【C】一字棋
作者:MusketeerL / 发布于2014/6/17/ 411
一字棋

	#include<iostream>
	using namespace std;
	
	int num=0; //记录棋盘上棋子的个数
	int p,q; //判断是否平局
	int tmpQP[3][3]; //表示棋盘数据的临时数组，其中的元素0表示该格为空，
	int now[3][3]; //存储当前棋盘的状态
	const int depth=3; //搜索树的最大深度

	void Init() //初始化棋盘状态
	{
	for(int i=0;i<3;i++)
	for(int j=0;j<3;j++)
	{
	 now[i][j]=0; //将初值均置为0
	}
	}

	void PrintQP() //打印棋盘当前状态
	{
	for(int i=0;i<3;i++)
	{
	 for(int j=0;j<3;j++)
	 cout<<now[i][j]<<'\t';
	 cout<<endl;
	}
	}

	void playerinput() //用户通过此函数来输入落子的位置，比如：用户输入3 1，则表示用户在第3行第1列落子。
	{
	int x,y;
	L1: cout<<"请输入您的棋子位置(x y):"<<endl;
	cin>>x>>y;
	if(x>0&&x<4&&y>0&&y<4&&now[x-1][y-1]==0)
	{
	 now[x-1][y-1]=-1; //站在电脑一方，玩家落子置为-1
	}
	else
	{
	 cout<<"非法输入!"<<endl; //提醒输入错误
	 goto L1;
	}
	}

	int Checkwin() //检查是否有一方赢棋（返回 0：没有任何一方赢；1：计算机赢；-1：人赢）
	{ //该方法没有判断平局
	for(int i=0;i<3;i++)
	{
	 if(now[i][0]==1&&now[i][1]==1&&now[i][2]==1) //正方行连成线
	 {
	 return 1;
	 }
	 if(now[i][0]==-1&&now[i][1]==-1&&now[i][2]==-1) //反方行连成线
	 {
	 return -1;
	 }
	}
	for(i=0;i<3;i++)
	{
	 if(now[0][i]==1&&now[1][i]==1&&now[2][i]==1) //正方列连成线
	 {
	 return 1;
	 }
	 if(now[0][i]==-1&&now[1][i]==-1&&now[2][i]==-1) //反方列连成线
	 {
	 return -1;
	 }
	}
	if((now[0][0]==1&&now[1][1]==1&&now[2][2]==1)||(now[2][0]==1&&now[1][1]==1&&now[0][2]==1))
	{
	 return 1; //正方对角线连成线
	}
	if((now[0][0]==-1&&now[1][1]==-1&&now[2][2]==-1)||(now[2][0]==-1&&now[1][1]==-1&&now[0][2]==-1))
	{
	 return -1; //反方对角线连成线
	}
	return 0;
	}

	int value() //评估当前棋盘状态的值（同时可以用p或q判断是否平局）
	{
	p=0;
	q=0;
	for(int i=0;i<3;i++) //计算机一方
	{ //将棋盘中的空格填满自己的棋子，既将棋盘数组中的0变为1
	 for(int j=0;j<3;j++)
	 {
	 if(now[i][j]==0)
	 {
	 tmpQP[i][j]=1;
	 }
	 else
	 {
	 tmpQP[i][j]=now[i][j];
	 }
	 }
	}
	 for(i=0;i<3;i++) //计算共有多少连成3个1的行
	{
	 p+=(tmpQP[i][0]+tmpQP[i][1]+tmpQP[i][2])/3;
	}
	for(i=0;i<3;i++) //计算共有多少连成3个1的列
	{
	 p+=(tmpQP[0][i]+tmpQP[1][i]+tmpQP[2][i])/3;
	}
	
	p+=(tmpQP[0][0]+tmpQP[1][1]+tmpQP[2][2])/3; //计算共有多少连成3个1的对角线
	p+=(tmpQP[2][0]+tmpQP[1][1]+tmpQP[0][2])/3;
	
	for(i=0;i<3;i++) //人一方
	{ //将棋盘中的空格填满自己的棋子，既将棋盘数组中的0变为-1
	 for(int j=0;j<3;j++)
	 {
	 if(now[i][j]==0)
	 {
	 tmpQP[i][j]=-1;
	 }
	 else
	 {
	 tmpQP[i][j]=now[i][j];
	 }
	 }
	}
	for(i=0;i<3;i++) //计算共有多少连成3个-1的行
	{
	 q+=(tmpQP[i][0]+tmpQP[i][1]+tmpQP[i][2])/3;
	}
	for(i=0;i<3;i++) //计算共有多少连成3个1的列
	{
	 q+=(tmpQP[0][i]+tmpQP[1][i]+tmpQP[2][i])/3;
	}
	q+=(tmpQP[0][0]+tmpQP[1][1]+tmpQP[2][2])/3; //计算共有多少连成3个1的对角线
	q+=(tmpQP[2][0]+tmpQP[1][1]+tmpQP[0][2])/3;
	return p+q; //返回评估出的棋盘状态的值
	}

	int cut(int &val,int dep,bool max) //主算法部分，实现a-B剪枝的算法，val为上一个结点的估计值，dep为搜索深度，max记录上一个结点是否为上确界
	{
	 if(dep==depth||dep+num==9) //如果搜索深度达到最大深度，或者深度加上当前棋子数已经达到9，就直接调用估计函数
	 {
	 return value();
	 }
	 int i,j,flag,temp; //flag记录本层的极值，temp记录下层求得的估计值
	 bool out=false; //out记录是否剪枝，初始为false
	 if(max) //如果上一个结点是上确界，本层则需要是下确界，记录flag为无穷大；反之，则为记录为负无穷大
	{
	 flag=10000; //flag记录本层节点的极值
	}
	 else
	{
	 flag=-10000;
	}
	 for(i=0;i<3 && !out;i++) //双重循环，遍历棋盘所有位置
	 {
	 for(j=0;j<3 && !out;j++)
	 {
	 if(now[i][j]==0) //如果该位置上没有棋子
	 {
	 if(max) //并且上一个结点为上确界，即本层为下确界,轮到用户玩家走了。
	 {
	 now[i][j]=-1; //该位置填上用户玩家棋子
	 if(Checkwin()==-1) //如果用户玩家赢了
	 {
	 temp=-10000; //置棋盘估计值为负无穷
	 }
	 else
	 {
	 temp=cut(flag,dep+1,!max); //否则继续调用a-B剪枝函数
	 }
	 if(temp<flag) //如果下一步棋盘的估计值小于本层节点的极值，则置本层极值为更小者
	 {
	 flag=temp;
	 }
	 if(flag<=val) //如果本层的极值已经小于上一个结点的估计值，则不需要搜索下去，剪枝
	 {
	 out=true;
	 }
	 }
	 else //如果上一个结点为下确界，即本层为上确界,轮到计算机走了。
	 {
	 now[i][j]=1; //该位置填上计算机棋子
	 if(Checkwin()==1) //如果计算机赢了
	 {
	 temp=10000; //置棋盘估计值为无穷
	 }
	 else
	 {
	 temp=cut(flag,dep+1,!max);//否则继续调用a-B剪枝函数
	 }
	 if(temp>flag)
	 {
	 flag=temp;
	 }
	 if(flag>=val)
	 {
	 out=true;
	 }
	 }
	 now[i][j]=0; //把模拟下的一步棋还原，回溯
	 }
	 }
	 }
	 if(max) //根据上一个结点是否为上确界，用本层的极值修改上一个结点的估计值
	 {
	 if(flag>val)
	 {
	 val=flag;
	 }
	 }
	 else
	 {
	 if(flag<val)
	 {
	 val=flag;
	 }
	 }
	 return flag; //函数返回的是本层的极值
	}
	int computer()
	{
	int m=-10000,val=-10000,dep=1; //m用来存放最大的val
	int x_pos,y_pos; //记录最佳走步的坐标
	char ch;
	cout<<"您希望先走还是后走?(y/n)";
	cin>>ch;
	while(ch!='y'&&ch!='n')
	{
	 cout<<"非法输入!"<<"您希望先走还是后走?(y/n)"<<endl;
	 cin>>ch;
	}
	system("cls");
	Init();
	cout<<"棋盘如下: "<<endl;
	PrintQP();
	if(ch=='n') //计算机先走
	{
	L5:
	 for(int x=0;x<3;x++)
	 {
	 for(int y=0;y<3;y++)
	 {
	 if(now[x][y]==0)
	 {
	 now[x][y]=1;

	 //
	 cut(val,dep,1); //计算机试探的走一步棋，棋盘状态改变了，在该状态下计算出深度为dep-1的棋盘状态估计值val
	 if(Checkwin()==1)
	 {
	 cout<<"电脑将棋子放在:"<<x+1<<y+1<<endl;
	 PrintQP();
	 cout<<"电脑获胜! 游戏结束."<<endl;
	 return 0;
	 }
	 if(val>m) //m要记录通过试探求得的棋盘状态的最大估计值
	 {
	 m=val;
	 x_pos=x;y_pos=y;
	 }
	 val=-10000;
	 now[x][y]=0;
	 }
	 }
	 }

	
	 now[x_pos][y_pos]=1;
	 val=-10000;
	 m=-10000;
	 dep=1;
	 cout<<"电脑将棋子放在:"<<x_pos+1<<y_pos+1<<endl;
	 PrintQP();
	 cout<<endl;
	 num++;
	 value();
	 if(p==0)
	 {
	 cout<<"平局!"<<endl;
	 return 0;
	 }

	 playerinput(); //玩家走一步棋
	 PrintQP();
	 cout<<endl;
	 num++;
	 value();
	 if(p==0)
	 {
	 cout<<"平局!"<<endl;
	 return 0;
	 }
	 if(Checkwin()==-1)
	 {
	 cout<<"您获胜! 游戏结束."<<endl;
	 return 0;
	 }
	 goto L5;
	}
	else //人先走
	{
	L4: playerinput();
	 PrintQP();
	 cout<<endl;
	 num++;
	 value();
	 if(q==0)
	 {
	 cout<<"平局!"<<endl;
	 return 0;
	 }
	 if (Checkwin()==-1)
	 {
	 cout<<"您获胜! 游戏结束."<<endl;
	 return 0;
	 }
	 for(int x=0;x<3;x++)
	 {
	 for(int y=0;y<3;y++)
	 {
	 if(now[x][y]==0)
	 {
	 now[x][y]=1;
	 cut(val,dep,1);
	
	 if(Checkwin()==1)
	 {
	 cout<<"电脑将棋子放在:"<<x+1<<y+1<<endl;
	 PrintQP();
	 cout<<"电脑获胜! 游戏结束."<<endl;
	 return 0;
	 }
	 if(val>m)
	 {
	 m=val;
	 x_pos=x;y_pos=y;
	 }
	 val=-10000;
	 now[x][y]=0;
	 }
	 }
	 }
	 now[x_pos][y_pos]=1;
	 val=-10000;
	 m=-10000;
	 dep=1;
	 cout<<"电脑将棋子放在:"<<x_pos+1<<y_pos+1<<endl;
	 PrintQP();
	 cout<<endl;
	 num++;
	 value();
	 if(q==0)
	 {
	 cout<<"平局!"<<endl;
	 return 0;
	 }
	 goto L4;
	}
	return 0;
	}

	void main() //主程序
	{
	 //记录选择游戏方式

	cout<<"**************************"<<endl;
	cout<<" 一字棋游戏"<<endl;
	cout<<"**************************"<<endl;
	system("pause");
	system("cls");
	computer();
	}
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