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][n] === chessColor) {
				nums++;
			}
			else {
				if (array[m][n] === 0) {
					side1 = true;
				}
				break;
			}
		}
		for (m = i + 1, n = j + 1; m < BOARD_SIZE && n < BOARD_SIZE; m++, n++) {
			if (array[m][n] === chessColor) {
				nums++;
			}
			else {
				if (array[m][n] === 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][n] === chessColor) {
				nums++;
			}
			else {
				if (array[m][n] === 0) {
					side1 = true;
				}
				break;
			}
		}
		for (m = i + 1, n = j - 1; m < BOARD_SIZE && n >= 0; m++, n--) {
			if (array[m][n] === chessColor) {
				nums++;
			}
			else {
				if (array[m][n] === 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