中国矿业大学
应用系统开发实践
设计题目: 基于VC的五子棋游戏软件的设计与开发 指导教师: 学 生: 专 业: 计算机科学与技术09-1班
2012年 5月
目 录
1 引 言 ......................................................................................................................................... 2 2 系统需求分析 ............................................................................................................................. 2 2.1 系统需求 .................................................................................................................................. 2 2.2 功能需求 .................................................................................................................................. 2 2.3 系统运行环境 .......................................................................................................................... 2 3 五子棋算法分析 ......................................................................................................................... 3 3.1 五子棋的发展 .......................................................................................................................... 3 3.2 五子棋的规则 .......................................................................................................................... 3 3.3 具体算法分析 .......................................................................................................................... 4 3.3.1 棋盘局势状态表示 ............................................................................................................. 4 3.3.2棋盘中下棋的顺序表示 ...................................................................................................... 5 3.3.3具体算法 .............................................................................................................................. 5 4 系统流程 ..................................................................................................................................... 7 5 系统功能实现 ............................................................................................................................. 8 5.1 窗口设计 .................................................................................................................................. 9 5.2 棋盘设计 .................................................................................................................................. 9 5.3 按钮功能的实现 .................................................................................................................... 10 5.4 胜负判断 ................................................................................................................................ 11 6 系统测试与分析 ....................................................................................................................... 13 7 结论 ........................................................................................................................................... 17
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1.引 言
目前网络上有很多五子棋子游戏，玩法简单，娱乐性也很高。五子棋不仅能增强思维能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身养性。通过对五子棋的设计与开发，了解和掌握游戏开发的原理与方法。让电脑像人脑一样思考，一直是人工智能发展的最终目标。作为一门边缘学科，它有诸多的研究领域，博弈即为其中之一。博弈的参加者可以是个人、集体、某种生物或机器，他们都力图用自己的“智力”去击败对手。博弈为人工智能提供了一个极好的试验场所，人工智能中的许多概念和方法都是从博弈程序中提炼出来的，人工智能中大多以下棋为例来研究博弈规律。本文以五子棋为入口，设计了一个五子棋双人对战和人机对弈系统，以实现人和人，人和计算机的博弈，最终的目的是为了建立一个有具体规则的五子棋平台。
2.需求分析
目前网络上有很多五子棋子游戏，玩法简单，娱乐性也很高。五子棋不仅能增强思维能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身养性。通过对五子棋的设计与开发，了解和掌握游戏开发的原理与方法。让电脑像人脑一样思考，一直是人工智能发展的最终目标。作为一门边缘学科，它有诸多的研究领域，博弈即为其中之一。博弈的参加者可以是个人、集体、某种生物或机器，他们都力图用自己的“智力”去击败对手。人机对弈程序的要点，至少应具备以下4个部分：(1) 状态表示：某种在机器中表示棋局的方法，能够让程序知道博弈的状态。(2) 走法产生：产生合法走法的规则，以使博弈公正地进行，并可判断对手是否乱走。(3)搜索技术：从所有合法的走法中选择最佳的走法技术。(4) 对弈界面。
2.1 系统需求
五子棋作为一款休闲益智游戏，它最大的优点在于游戏规则家喻户晓，简单，上手快，趣味性强，所以受广大用户青睐，在各大提供棋牌类游戏的平台都可以看到玩五子棋游戏的人很多。休闲益智游戏中等级并不是最重要的追求目标，通过对游戏规则的熟悉，能很快上手掌握其操作方式，也更适合男女老幼全家共同娱乐，花费时间简短，速战速决，在短时间内感受到游戏的乐趣，完全享受气氛轻松活跃的游戏过程。此种娱乐方式既不耽误时间也能轻松调剂娱乐，充分适合现代人们的娱乐需求。更主要的是开发了人的智力，成为年轻一代最流行的游戏，据统计，五子棋游戏的玩家中，学生占了接近三分之一的比例，对学生的智力健康成长起一定作用，正所谓休闲娱乐两不误。
2.2 功能需求
要求系统界面简洁，操作方便，把五子棋游戏规则中最基本的规则体现出来，比如“和棋”、“重新开局”等。五子棋还有一大特点就是速战速决，电脑应在很短时间内就应做出判断，并能提供一定的帮助，违反游戏规则的时候应立即指出。在正规五子棋比赛中，都设置了“禁手”这一规则。
2.3 系统运行环境
Win 9X/Win ME/Win NT/Win 2000/Win XP/Win 2003/
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3 五子棋算法分析
3.1 五子棋的发展
五子棋是起源于中国古代的传统黑白棋种之一。现代五子棋日文称之为“连珠”，英译为“Renju”，英文称之为“Gobang”或“FIR”(Five in a Row的缩写)，亦有“连五子”、“五子连”、“串珠”、“五目”、“五目碰”、“五格”等多种称谓。
五子棋不仅能增强思维能力，提高智力，而且富含哲理，有助于修身养性。它既有简单易学的特性，为人民群众所喜闻乐见，又有深奥的技巧和高水平的国际性比赛；它的棋文化源渊流长，具有东方的神秘和西方的直观；既有“场”的概念，亦有“点”的连接。它是中西文化的交流点，是古今哲理的结晶。
五子棋起源于古代中国，发展于日本，风靡于欧洲。对于它与围棋的关系有两种说法，一说早于围棋，早在“尧造围棋”之前，民间就已有五子棋游戏；一说源于围棋，是围棋发展的一个分支。在中国的文化里，倍受人们的青睐。古代的五子棋的棋具与围棋相同，纵横各十七道。五子棋大约随围棋一起在我国南北朝时先后传入朝鲜、日本等地。据日本史料文献介绍，中国古代的五子棋是经由高丽（朝鲜），于1688年至1704年的日本元禄时代传到日本的。到日本明治32年（公元1899年），经过公开征名，“连珠”这一名称才被正式确定下来，取意于“日月如合壁，五星如连珠”。从此，连珠活动经过了不断的改良，主要是规则的变化（即对执黑棋一方的限制），例如，1899年规定，禁止黑白双方走“双三”；1903年规定，只禁止黑方走“双三”；1912年规定，黑方被迫走“双三”亦算输；1916年规定，黑方不许走“长连”；1918年规定，黑方不许走“四、三、三”；1931年规定，黑方不许走“双四”，并规定将19×19的围棋盘改为15×15的连珠专用棋盘。本世纪初五子棋传入欧洲并迅速风靡全欧。通过一系列的变化，使五子棋这一简单的游戏复杂化、规范化，而最终成为今天的职业连珠五子棋，同时也成为一种国际比赛棋。
简单介绍一下文章中会遇到的一些关于五子棋最基本的术语
（1）先手：进攻的着法，也指对弈双方执黑棋先在棋盘上落子的一方； （2）四三：指同时具备两个先手，其中一个四，另一个是活三；
（3）活三(包括连三和跳三)：①连三：紧紧相连的同色三子②跳三：中间间隔一子的活三 ；
（4）四四：一子落下同时形成两个“四”的棋形 ； （5）三三：一子落下形成了两个活三的棋形； （6）长连：相同颜色的连续六子或六子以上；
（7）禁手：对局中禁止使用的战术或被判为负的行棋手段；
（8）胜局：对局的一方获胜，称为“胜局”。包括：①一方首先在棋盘的直线或横线或斜线上形成连续的五子或五子以上（特指白方）。②对方表示认输。③对方超过比赛规定的时限。④当黑方禁手形成未能同时形成五连，白方立即指出禁手后，判定为白方胜局。⑤对方迟到超过容许时间。⑥对方严重犯规而被判负；
（9）和棋：不分胜负的对局或双方同意平局。
3.2 五子棋的规则
五子棋游戏的一个特点是先行的一方优势很大，因此在职业比赛中对黑方做了种种限制，以利公平竞争。五子棋的比赛规则如下：
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（1）黑棋先手、白棋后手，从天元开始相互顺序落子；
（2）最先在棋盘横向、纵向或斜向形成连续的同色五个棋子的一方为胜；
（3）黑棋禁手判负、白棋无禁手。黑棋禁手有“三、三”、“四、四”和“长连”，包括“四、三、三”和“四、四、三”。黑棋只能以“四、三”取胜；
（4）如分不出胜负，则到为平局； （5）五连与禁手同时形成，判胜；
（6）黑方禁手形成时，白方应立即指出。若白方未发现或发现后不立即指出，反而继续落子，则禁手失效，不再判黑方负。
五子棋是黑白双方或两个人之间的竞技活动，由于对黑白双方规则不同，黑棋必须先行。一般采用猜先的方法来决定谁执黑先行，即双方各抓一种颜色的几枚棋子，大数减小数，单数双方交换，偶数不换；黑方在落下关键的第五子即形成五连的同时，如又形成禁手，此时因黑方已经成五，而“五”在五子棋中是至高无上的，故禁手失效，黑方胜；所谓黑方形成禁手，是指黑方落下一子同时形成两个或两个以上的活三、冲四及长连等。此时白方应立即指出，自然而胜。
专业连珠五子棋虽然对黑棋采取了种种限制，但是黑棋先行的优势依然很大。因此，在高段位的专业比赛中，又出现了三种特殊的规定：
（1）“指定打法”：指比赛双方按照约定好的开局进行对弈。例如“斜月局”、“长星局”等。
（2）“三手可交换”：指黑棋下第二手棋〔盘面第三手棋〕之后，白方如感觉黑方棋形不利于己方，可提出交换，即执白棋一方变为执黑棋一方〔此方法不适用于指定开局打法，而用于随意开局〕。采用此规定以后，黑棋就不会再使用诸如“浦月”、“花月”之类的必胜开局了。
（3）“五手两打”：指黑棋在下盘面上关键的第五手棋时，必须下两步棋，让白方在这两步棋中任选一步，然后再继续下。
采用这一系列规定以后，黑棋先行就再无优势可言。
3.3 具体算法分析
3.3.1 棋盘局势状态表示
棋盘表示主要探讨的是是什么数据结构来表示棋盘上的信息。一般说来，这与具体的棋类知识密切相关。通常，用来描述棋盘及其上棋子信息的是一个二维数组。
要让计算机知道棋盘局势状态，就是要它记住棋盘中哪个位置有黑子，哪个位置有白子以及哪个位置是空点。因为五子棋的棋盘是15行，15列，因此可以将棋盘状态的描述用一个15×15的二维数组表示。
本程序的数据将用如下所示的数据表示：
int p[15][15]=
{{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}, {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}, {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}, {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}, {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}, {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
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