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象棋人工智能算法的C++实现(三)——注重功能分区!!!

De掉所有bug 程序人生 2018-11-12

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作者

De掉所有bug

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前言:上一期博客我们介绍了相对简单的士、兵、相、马的走棋算法,本期博客将重点介绍比较复杂的车、炮和将的走棋算法。


1.车的走棋算法


车的走棋规则:沿直线行走。


上canMoveCHE函数的源代码:

bool Board::canMoveCHE(int moveid,int row,int col,int killid)
{
   if(num_of_Stone(moveid,row,col)==0)
       return true;

   return false;
}


算法解析:看到这里读者可能会有点懵圈,咦?不是说车的走棋算法是比较复杂的吗?为什么它的走棋规则那么短?canMoveCHE函数内容也那么少?车的走棋规则看似简单,实则比较复杂。规则上说沿直线行走,那么车和目标位置之间如果隔了棋子车还能行走吗?答案显而易见。函数体之所以那么简单,是因为(一)中有了介绍num_of_Stone函数的铺垫。如果不提前写好num_of_Stone函数,canMoveCHE函数有多长就可想而知了吧。num_of_Stone函数在(一)中重点介绍过了,这里需要注意的是,若当前位置和目标位置不在同一行或不在同一列,num_of_Stone函数返回-1,也就是说,num_of_Stone函数不仅判断了车与目标位置之间隔了几个棋子,还判断了车与目标位置在不在同一行或同一列上,一举两得


2.炮的走棋算法


炮的走棋规则:沿直线行走。若炮的目标位置上有棋子,则必须要求炮与目标位置之间隔着一个棋子。


上canMovePAO函数的源代码:

bool Board::canMovePAO(int moveid,int row,int col,int killid)
{
   if((num_of_Stone(moveid,row,col)==1&&killid!=-1)||(num_of_Stone(moveid,row,col)==0&&killid==-1))
       return true;

   return false;
}


算法解析:炮是不是沿直线行走还是通过num_of_Stone来控制,num_of_Stone函数的返回值若为-1则表示炮的当前位置与目标位置不在一条直线上。炮的行走分两种情况,一种是吃子,另一种是不吃子。吃子和不吃子通过传进来的参数killid来判断,killid即被吃棋子的id,killid=-1表示不吃子,killid的范围在0~31之间(包括0和31)表示吃子。吃子和不吃子完全要分两种不同的情况来处理,若不吃子则要求炮的当前位置与目标位置之间不能有棋子,即num_of_Stone函数的返回值为0;若吃子则要求炮的当前位置与目标位置之间只能有一个棋子,即num_of_Stone函数的返回值为1。


炮的行走图示(炮的原位置即为炮在棋盘上的初始位置):



3.将的走棋算法


将的走棋规则:只能在九宫格内横着(或竖着)行走,且每次只能走一步。若一个将与对面的老将在同一列上,则此时该将可以吃掉对面的老将。


上canMoveJIANG函数的源代码:

bool Board::canMoveJIANG(int moveid,int row,int col,int killid)
{
   //flag_be用来存放位于同一列上的两个将之间棋子的个数
   int flag_be=-1;
   int buchang=0;

   //列超出范围
   if(col<3) return false;
   if(col>5) return false;

   //行坐标差
   int dr=_s[moveid]._row-row;
   //列坐标差
   int dc=_s[moveid]._col-col;

   //判断步长是否为1
   if((abs(dr)==1&&abs(dc)==0)||(abs(dr)==0&&abs(dc)==1))
       buchang=1;

   //红棋
   if(_s[moveid]._red)
   {
       //要杀掉的棋子必须是对面的老将且与对面的老将在同一列上
       if(killid==20&&_s[moveid]._col==_s[20]._col)
       {
           flag_be=num_of_Stone(moveid,row,col);
           if(flag_be==0) return true;
       }
       //在田字格里面行走
       if(row<=2&&row>=0&&buchang==1) return true;
   }
   //黑棋
   else
   {
       //要杀掉的棋子必须是对面的老将且与对面的老将在同一列上
       if(killid==4&&_s[moveid]._col==_s[4]._col)
       {
           flag_be=num_of_Stone(moveid,row,col);
           if(flag_be==0) return true;
       }
       //在田字格里面行走
       if(row>=7&&row<=9&&buchang==1) return true;
   }

   return false;
}


算法解析:将在九宫格内行走比较容易控制,即通过判断行列范围,红方米字格的范围:row:0~2,col:3~5;黑方米字格的范围:row:7~9,col:3~5。行走的步长为1也比较容易控制,必须满足移动前后的行坐标差的绝对值为1且列坐标差的绝对值为0(或行坐标差的绝对值为0且列坐标差的绝对值为1)。比较难的是“对将”的实现,第一步先判断一下想要杀死的棋子是不是对面的将(通过棋子的id来判断,红方将的id是4,黑方将的id是20);第二步要判断两个将是不是在同一列上;第三步要计算出两个将之间的棋子数(通过调用num_of_Stone函数),若为0则返回true。


小结:本期博客重点想要表达的是,要注重功能分模块(函数)实现,不要一个函数写一大堆写完自己都觉得看不懂。功能分模块实现的好处还有可以实现代码的复用,比如num_of_Stone这个函数,既在canMoveCHE函数中用到了又在canMovePAO函数中用到了,还在canMoveJIANG函数中用到了。这样既让自己的代码变得整洁清晰明了,又偷了工减了料,岂不美哉?


这个项目我会连载,后期各种算法的实现敬请期待!


- The End -

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程序 丨 druidlost  

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