利用开源HTML5引擎lufylegend.js结合javascript实现的五子棋人机对弈

前言

本文主要介绍利用开源引擎 lufylegend.js开发基于Html5的游戏--五子棋,主要叙述其详细开发过程。

游戏规则

玩过五子棋的都应该知道五子棋的规则，这里就简单介绍其规则。

1、传统五子棋的棋具与围棋大致相同，棋子分为黑白两色，棋盘为15×15，棋子放置于棋盘线交叉点上。两人对局，各执一色，轮流下一子，先将横、竖或斜线的5个或5个以上同色棋子连成不间断的一排者为胜。

2、由于传统五子棋具有不公平性，而现代五子棋禁手规则令一部分棋手望而怯步。于是产生了职业制传统五子棋，职业制传统五子棋虽然准备麻烦，但胜在简单公平，而且难度增加，久而习之，思维活跃。

规则如下：
1、准备19×19棋盘两张。
2、黑白子数目必须满足。
3、第一回合先手只能下一手，其余回合可以下连续两手。
4、后手每回合均可以下连续两手。
5、每颗子所投的棋盘没有限制。
6、只要任意一方在两个棋盘上且同一个回合上连为五子为胜。
7、若任意一方在两个棋盘上且不同一个回合上连为五子为负。
8、若任意一方在不足两个棋盘上且同一个回合上连为五子为负。
综合效应
“禁手”思维+“交换”思维+“井字游戏”原理=连珠
如：RIF规则、Sakata规则、Yamaguchi规则Tarannikov规则等。
为了方面起见，这里只考虑传统打法，也是大多数人喜欢的打法。

用到的术语

活五：任意方向的相同颜色棋子连成5个棋子
活四：任意方向的相同颜色棋子连成4个棋子，且两边都没有其他棋子
冲四：任意方向的相同颜色棋子连成4个棋子，且一边没有其他棋子

活三：任意方向的相同颜色棋子连成3个棋子，且两边都没有其他棋子
死三：任意方向的相同颜色棋子连成3个棋子，且一边没有其他棋子

活二：任意方向的相同颜色棋子连成2个棋子，且两边都没有其他棋子
死二：任意方向的相同颜色棋子连成2个棋子，且一边没有其他棋子
单一：任意方向的相同颜色棋子连成1个棋子，且两边都没有其他棋子

开发思路

好了，废话不多说，接下来就介绍一下开发思路，首先要明确，当玩家每下一个棋子的时候，如何能教会电脑下棋，也就是如何让电脑知道往哪个地方下子。这里就需要让电脑扫描整个棋盘，分析整个棋型，通过计算得出哪个地方最有可能赢，或者最有可能阻止玩家赢。那么，就需要给每个棋型拟定一个分数，每次玩家下子的时候，就扫描棋盘，给定棋盘每个位置空子（即没有棋子的位置）的分值，然后就下分值最高的那个点。
比如：如果这个地方如果电脑下子，可能构成活四，那么分数+5000，如果玩家可能构成活四，分数+2000。

详细过程

我表达不是很好，说的很笼统，直接贴上代码吧。

初始化棋盘

//背景层、格子层、棋子层
var backLayer,cellLayer,chessLayer;
var BOARD_SIZE = 15;//棋盘格子数量(15*15);
var OFFSET = 40;//格子偏移量
var CELL_WIDTH = 40;//行宽
var CENTER = 8;
var array = new Array();//记录每个格子是否有棋子0表示空位1表示己方棋子2表示地方棋子
var isPlay = true;//是否该玩家下棋
var C_STEP = 0,P_STEP = 0;//AI和玩家走的棋数

function main(){
backLayer = new LSprite();
backLayer.graphics.drawRect(1,"darkorange",[0,0,LGlobal.width,LGlobal.height],true,"darkorange");
addChild(backLayer);
var textFiled;
//画棋盘周围的数字和字母
for(var i = 0;i<BOARD_SIZE;i++){
textField = new LTextField();
textField.color = "black";
textField.x = OFFSET >> 2;
textField.y = OFFSET+(CELL_WIDTH*(i));
textField.font="Arial";
textField.size = 8;
textField.text = BOARD_SIZE - i;
backLayer.addChild(textField);
textField = new LTextField();
textField.color = "black";
textField.x = OFFSET+(CELL_WIDTH*i);
textField.y = ((OFFSET*3) >> 2) + OFFSET + CELL_WIDTH * (BOARD_SIZE-1);
textField.font = "Arial";
textField.size = 8;
textField.text = String.fromCharCode(65+i);
backLayer.addChild(textField);
}
//AI初始化
AI.init();

//画出棋盘
drawBoard();

chessLayer = new LSprite();
backLayer.addChild(chessLayer);

//按钮
//var resetButton = new LButtonSample1("重玩");
//resetButton.x = 10;
//resetButton.y = 500;
//backLayer.addChild(resetButton);
//resetButton.addEventListener(LMouseEvent.MOUSE_UP,reset);

backLayer.addEventListener(LMouseEvent.MOUSE_MOVE,onmove);
backLayer.addEventListener(LMouseEvent.MOUSE_DOWN,ondown);

};

//function reset(){

//};

//画棋盘
function drawBoard(){
//画竖线条
for(var i = 0;i < BOARD_SIZE;i++){
backLayer.graphics.drawLine(2,"#000000",[i*CELL_WIDTH+OFFSET,OFFSET,i*CELL_WIDTH+OFFSET,(BOARD_SIZE-1)*CELL_WIDTH+OFFSET]);
}
//画横线条
for(var i = 0;i < BOARD_SIZE;i++){
backLayer.graphics.drawLine(2,"#000000",[OFFSET,i*CELL_WIDTH+OFFSET,(BOARD_SIZE-1)*CELL_WIDTH+OFFSET,i*CELL_WIDTH+OFFSET]);
}

//画棋盘上的小圆点
drawStar(CENTER,CENTER);
drawStar((BOARD_SIZE + 1) >> 2,(BOARD_SIZE + 1) >> 2);
drawStar((BOARD_SIZE + 1) >> 2,((BOARD_SIZE + 1) * 3) >> 2);
drawStar(((BOARD_SIZE + 1)*3) >> 2,(BOARD_SIZE + 1) >> 2);
drawStar(((BOARD_SIZE + 1)*3) >> 2,((BOARD_SIZE + 1) * 3) >> 2);
};

function drawStar(cx,cy){
var x = (cx - 1)*CELL_WIDTH+OFFSET;
var y = (cy - 1) * CELL_WIDTH+OFFSET;
backLayer.graphics.drawArc(0,"#000000",[x,y,4,0,Math.PI * 2],true,"#000000");
};

//在棋盘指定位置画出黑白棋子
function drawChess(cx,cy,color){
//棋子欲放入格子的中心坐标
var x = cx * CELL_WIDTH + OFFSET;
var y = cy * CELL_WIDTH + OFFSET;
var R = CELL_WIDTH >> 1;//棋子半径，为格子宽度/2
chessLayer.graphics.drawArc(0,color,[x,y,R,0,Math.PI * 2],true,color);
isPlay = false;
};
//画出鼠标点击后棋子欲落下的区域
function drawCell(cx,cy){
if(cx >= 0 && cx < BOARD_SIZE && cy >= 0 && cy < BOARD_SIZE){
if(cellLayer){
cellLayer.die();
cellLayer.removeAllChild();
backLayer.removeChild(cellLayer);
cellLayer = null;
}
cellLayer = new LSprite();
backLayer.addChild(cellLayer);
var length = CELL_WIDTH >> 1;
cx = cx * CELL_WIDTH + OFFSET;
cy = cy * CELL_WIDTH + OFFSET;
cellLayer.graphics.drawLine(2,"red",[cx-length,cy - length,cx-length/2,cy-length]);
cellLayer.graphics.drawLine(2,"red",[cx-length,cy - length,cx-length,cy-length/2]);
cellLayer.graphics.drawLine(2,"red",[cx+length,cy - length,cx+length/2,cy-length]);
cellLayer.graphics.drawLine(2,"red",[cx+length,cy - length,cx+length,cy-length/2]);
cellLayer.graphics.drawLine(2,"red",[cx+length,cy + length,cx+length,cy+length/2]);
cellLayer.graphics.drawLine(2,"red",[cx+length,cy + length,cx+length/2,cy+length]);
cellLayer.graphics.drawLine(2,"red",[cx-length,cy + length,cx-length/2,cy+length]);
cellLayer.graphics.drawLine(2,"red",[cx-length,cy + length,cx-length,cy+length/2]);
}
};

由于五子棋的核心算法就是AI部分，所以这部分初始化棋盘的代码大可不必深究，接下来就是AI算法。直接贴代码吧

var AI = AI || {};
//代表每个方向
AI.direction = {
TOP:1,
BOTTOM:2,
LEFT:3,
RIGHT:4,
LEFT_TOP:5,
LEFT_BOTTOM:6,
RIGHT_TOP:7,
RIGHT_BOTTOM:8
};
//初始化
AI.init = function(){
//初始化数组为0
for(var i = 0;i < BOARD_SIZE;i++){
array[i] = new Array();
for(var j = 0;j < BOARD_SIZE;j++){
array[i][j] = 0;
}
}
};
//AI棋型分析
AI.analysis = function(x,y){
//如果为第一步则，在玩家棋周围一格随机下棋，保证每一局棋第一步都不一样
if(P_STEP == 1){
return this.getFirstPoint(x,y);
}
var maxX = new Array(),
maxY = new Array(),
maxWeight = 0,
max = new Array(),
min = new Array(),
i, j, tem;
for (i = BOARD_SIZE - 1; i >= 0; i--) {
for (j = BOARD_SIZE; j >= 0; j--) {
if (array[i][j] !== 0) {
continue;
}
tem = this.computerWeight(i, j,2);
if (tem > maxWeight) {
maxWeight = tem;
maxX = i;
maxY = j;
}
}
}
return new Point(maxX,maxY);
};
//下子到i，j X方向 结果: 多少连子 两边是否截断
AI.putDirectX = function (i, j, chessColor) {
var m, n,
nums = 1,
side1 = false,//两边是否被截断
side2 = false;
for (m = j - 1; m >= 0; m--) {
if (array[i][m] === chessColor) {
nums++;
}
else {
if (array[i][m] === 0) {
side1 = true;//如果为空子，则没有截断
}
break;
}
}
for (m = j + 1; m < BOARD_SIZE; m++) {
if (array[i][m] === chessColor) {
nums++;
}
else {
if (array[i][m] === 0) {
side2 = true;
}
break;
}
}
return {"nums": nums, "side1": side1, "side2": side2};
},
//下子到i，j Y方向 结果
AI.putDirectY = function (i, j, chessColor) {
var m, n,
nums = 1,
side1 = false,
side2 = false;
for (m = i - 1; m >= 0; m--) {
if (array[m][j] === chessColor) {
nums++;
}
else {
if (array[m][j] === 0) {
side1 = true;
}
break;
}
}
for (m = i + 1; m < BOARD_SIZE; m++) {
if (array[m][j] === chessColor) {
nums++;
}
else {
if (array[m][j] === 0) {
side2 = true;
}
break;
}
}
return {"nums": nums, "side1": side1, "side2": side2};
},
//下子到i，j XY方向 结果
AI.putDirectXY = function (i, j, chessColor) {
var m, n,
nums = 1,
side1 = false,
side2 = false;
for (m = i - 1, n = j - 1; m >= 0 && n >= 0; m--, n--) {
if (array[m]
=== chessColor) {
nums++;
}
else {
if (array[m]
=== 0) {
side1 = true;
}
break;
}
}
for (m = i + 1, n = j + 1; m < BOARD_SIZE && n < BOARD_SIZE; m++, n++) {
if (array[m]
=== chessColor) {
nums++;
}
else {
if (array[m]
=== 0) {
side2 = true;
}
break;
}
}
return {"nums": nums, "side1": side1, "side2": side2};
},
AI.putDirectYX = function (i, j, chessColor) {
var m, n,
nums = 1,
side1 = false,
side2 = false;
for (m = i - 1, n = j + 1; m >= 0 && n < BOARD_SIZE; m--, n++) {
if (array[m]
=== chessColor) {
nums++;
}
else {
if (array[m]
=== 0) {
side1 = true;
}
break;
}
}
for (m = i + 1, n = j - 1; m < BOARD_SIZE && n >= 0; m++, n--) {
if (array[m]
=== chessColor) {
nums++;
}
else {
if (array[m]
=== 0) {
side2 = true;
}
break;
}
}
return {"nums": nums, "side1": side1, "side2": side2};
},
//计算AI下棋权重
AI.computerWeight = function(i,j,chessColor){
var weight = (BOARD_SIZE - 1) - (Math.abs(i - BOARD_SIZE >> 1) + Math.abs(j - BOARD_SIZE >> 1)), //基于棋盘位置权重（越靠近棋盘中心权重越大）
pointInfo = {},	//某点下子后连子信息
//x方向
pointInfo = this.putDirectX(i, j, chessColor);
weight += this.weightStatus(pointInfo.nums, pointInfo.side1, pointInfo.side2, true);//AI下子权重
pointInfo = this.putDirectX(i, j, chessColor-1);
weight += this.weightStatus(pointInfo.nums, pointInfo.side1, pointInfo.side2, false);//player下子权重
//y方向
pointInfo = this.putDirectY(i, j, chessColor);
weight += this.weightStatus(pointInfo.nums, pointInfo.side1, pointInfo.side2, true);//AI下子权重
pointInfo = this.putDirectY(i, j, chessColor-1);
weight += this.weightStatus(pointInfo.nums, pointInfo.side1, pointInfo.side2, false);//player下子权重
//左斜方向
pointInfo = this.putDirectXY(i, j, chessColor);
weight += this.weightStatus(pointInfo.nums, pointInfo.side1, pointInfo.side2, true);//AI下子权重
pointInfo = this.putDirectXY(i, j, chessColor-1);
weight += this.weightStatus(pointInfo.nums, pointInfo.side1, pointInfo.side2, false);//player下子权重
//右斜方向
pointInfo = this.putDirectYX(i, j, chessColor);
weight += this.weightStatus(pointInfo.nums, pointInfo.side1, pointInfo.side2, true);//AI下子权重
pointInfo = this.putDirectYX(i, j, chessColor-1);
weight += this.weightStatus(pointInfo.nums, pointInfo.side1, pointInfo.side2, false);//player下子权重
return weight;
};
//权重方案   活：两边为空可下子，死：一边为空
AI.weightStatus = function (nums, side1, side2, isAI) {
var weight = 0;
switch (nums) {
case 1:
if (side1 && side2) {
weight = isAI ? 15 : 10;	//一
}
break;
case 2:
if (side1 && side2) {
weight = isAI ? 100 : 50;	//活二
}
else if (side1 || side2) {
weight = isAI ? 10 : 5;	//死二
}
break;
case 3:
if (side1 && side2) {
weight = isAI ? 500 : 200;	//活三
}
else if (side1 || side2) {
weight = isAI ? 30 : 20;	//死三
}
break;
case 4:
if (side1 && side2) {
weight = isAI ? 5000 : 2000;	//活四
}
else if (side1 || side2) {
weight = isAI ? 400 : 100;	//死四
}
break;
case 5:
weight = isAI ? 100000 : 10000;	//五
break;
default:
weight = isAI ? 500000 : 250000;
break;
}
return weight;
};
//判断是否胜出，胜返回true否则返回false
//思路：从下子的地方为中心朝4个方向判断，若连成五子，遇空子或敌方棋子则改变方向则胜出
//不用全盘遍历，因为只有下子的地方才会有胜出的可能
//flag标识AI还是玩家1为玩家2为AI
AI.isAIWin = function(x,y,flag){
var count1 = 0;
var count2 = 0;
var count3 = 0;
var count4 = 0;
//左右判断
for(var i = x;i >= 0;i--){
if(array[i][y]!=flag){
break;
}
count1++;
}
for(var i = x+1;i<BOARD_SIZE;i++){
if(array[i][y] != flag){
break;
}
count1++;
}
//上下判断
for(var i = y;i>=0;i--){
if(array[x][i] != flag){
break;
}
count2++;
}
for(var i = y+1;i<BOARD_SIZE;i++){
if(array[x][i] != flag){
break;
}
count2++;
}
//左上右下判断
for(var i = x,j=y;i>=0&&j>=0;i--,j--){
if(array[i][j] != flag){
break;
}
count3++;
}
for(var i = x+1,j=y+1;i<BOARD_SIZE&&j<BOARD_SIZE;i++,j++){
if(array[i][j] != flag){
break;
}
count3++;
}
//右上左下判断
for(var i =x,j=y;i>=0&&j<BOARD_SIZE;i--,j++){
if(array[i][j] != flag){
break;
}
count4++;
}
for(var i =x+1,j=y-1;i<BOARD_SIZE&&j>=0;i++,j--){
if(array[i][j] != flag){
break;
}
count4++;
}
var win = 0;//AI是否赢了
if(count1>=5||count2>=5||count3>=5||count4>=5){
win = flag;
}
return win;
};
//AI第一步棋
//参数x,y为玩家第一步棋的坐标
AI.getFirstPoint = function(x,y){
var point = new Point(x,y);
if(x < 3 || x > BOARD_SIZE - 3 || y < 3 || y > BOARD_SIZE - 3){
point.x = BOARD_SIZE >> 1;
point.y = BOARD_SIZE >> 1;
}else{
var direction = random({
min:1,
max:8
});
switch(direction){
case this.direction.TOP:
point.y = y - 1;
break;
case this.direction.BOTTOM:
point.y = y + 1;
break;
case this.direction.LEFT:
point.x = x - 1;
break;
case this.direction.RIGHT:
point.x = x + 1;
break;
case this.direction.LEFT_TOP:
point.x = x - 1;
point.y = y - 1;
break;
case this.direction.LEFT_BOTTOM:
point.x = x - 1;
point.y = y + 1;
break;
case this.direction.RIGHT_TOP:
point.x = x + 1;
point.y = y - 1;
break;
case this.direction.RIGHT_BOTTOM:
point.x = x + 1;
point.y = y + 1;
break;
default:
point.x = x - 1;
point.y = y - 1;
break;
}
}
return point;
};

function Point(x,y){
var self = this;
self.x = x;
self.y = y;
};

最后的效果如下：





好了，整个五子棋就开发完成了，有任何疑问，我们可以交流交流