python实现五子棋人机对战游戏_Python

本文代码基于 python3.6 和 pygame1.9.4。

五子棋比起我之前写的几款游戏来说，难度提高了不少。如果是人与人对战，那么，电脑只需要判断是否赢了就可以。如果是人机对战，那你还得让电脑知道怎么下。

我们先从简单的问题来看。

开端

画棋盘

首先肯定是要画出棋盘来，用 pygame 画出一个 19 × 19 或 15 × 15 的棋盘并不是什么难事，这在之前的文章中已经多次用到，就不赘述了。

画棋子

需要说一下的是画棋子，因为没找到什么合适的棋子图片，所以只要自己来画棋子。
我们用 pygame.draw.circle 画出来的圆形是这样的：

python实现五子棋人机对战游戏

锯齿状十分明显，pygame.draw 中有画抗锯齿直线的函数 aaline，但是并没有 aacircle 这样的函数来画一个抗锯齿的圆。

这里就需要用到 pygame.gfxdraw 啦。pygame.gfxdraw 目前还仅是实验版本，这意味着这个 api 可能会在以后的 pygame 版本中发生变化或消失。

要绘制抗锯齿和填充形状，请首先使用函数的aa *版本，然后使用填充版本。例如：

				?

									col = (255, 0, 0)

									surf.fill((255, 255, 255))

									pygame.gfxdraw.aacircle(surf, x, y, 30, col)

									pygame.gfxdraw.filled_circle(surf, x, y, 30, col)

我们用这个方法在棋盘上画一个棋子试试看。

python实现五子棋人机对战游戏

可以看到效果已明显改善。

落子

落子需要判断鼠标事件，当鼠标左键点击，获取鼠标点击的位置，然后根据棋盘的位置，计算出棋子落在棋盘的位置。

				?

									while true:

									    for event in pygame.event.get():

									      if event.type == quit:

									        sys.exit()

									      elif event.type == mousebuttondown:

									        pressed_array = pygame.mouse.get_pressed()

									        if pressed_array[0]: # 鼠标左键点击

									          mouse_pos = pygame.mouse.get_pos()

									          click_point = _get_clickpoint(mouse_pos)

胜利判定

当一子落下，如何判定是否胜利？

可以肯定的是，当某一子落下的时候，如果出现了 5 连，那么落下的这颗子必定在这条 5 连线上。那么这个问题就可以简化了，我们无需全盘扫描，只需要在落子位置上横竖撇捺扫描一下，判断是否出现 5 连即可。

我们定义一个棋盘类，类中实例化一个 19 × 19 的二维数组，初始值皆为 0，表示空，用 1 表示黑子，2 表示白子。这个类对外提供一个落子方法 drop，接收参数落子方和落子坐标，如果落子后胜利，则返回胜利者，否则返回 none。

				?

									chessman = namedtuple('chessman', 'name value color')

									point = namedtuple('point', 'x y')

									black_chessman = chessman('黑子', 1, (45, 45, 45))

									white_chessman = chessman('白子', 2, (219, 219, 219))

									offset = [(1, 0), (0, 1), (1, 1), (1, -1)]

									class checkerboard:

									  def __init__(self, line_points):

									    self._line_points = line_points

									    self._checkerboard = [[0] * line_points for _ in range(line_points)]

									  def _get_checkerboard(self):

									    return self._checkerboard

									  checkerboard = property(_get_checkerboard)

									  # 判断是否可落子

									  def can_drop(self, point):

									    return self._checkerboard[point.y][point.x] == 0

									  def drop(self, chessman, point):

									    """

									    落子

									    :param chessman: 黑子/白子

									    :param point:落子位置

									    :return:若该子落下之后即可获胜，则返回获胜方，否则返回 none

									    """

									    print(f'{chessman.name} ({point.x}, {point.y})')

									    self._checkerboard[point.y][point.x] = chessman.value

									    if self._win(point):

									      print(f'{chessman.name}获胜')

									      return chessman

									  # 判断是否赢了

									  def _win(self, point):

									    cur_value = self._checkerboard[point.y][point.x]

									    for os in offset:

									      if self._get_count_on_direction(point, cur_value, os[0], os[1]):

									        return true

									  def _get_count_on_direction(self, point, value, x_offset, y_offset):

									    count = 1

									    for step in range(1, 5):

									      x = point.x + step * x_offset

									      y = point.y + step * y_offset

									      if 0 <= x < self._line_points and 0 <= y < self._line_points and self._checkerboard[y][x] == value:

									        count += 1

									      else:

									        break

									    for step in range(1, 5):

									      x = point.x - step * x_offset

									      y = point.y - step * y_offset

									      if 0 <= x < self._line_points and 0 <= y < self._line_points and self._checkerboard[y][x] == value:

									        count += 1

									      else:

									        break

									    return count >= 5