python实现五⼦棋⼈机对战游戏
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：
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。
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 ():
pe == QUIT:
pe == MOUSEBUTTONDOWN:
pressed_array = _pressed()
if pressed_array[0]: # ⿏标左键点击
mouse_pos = _pos()
click_point = _get_clickpoint(mouse_pos)
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
python可以做什么游戏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
这⾥我定义了⼀个偏移量，我们⼀共要计算横竖撇捺 4 条线，任意⼀条线出现 5 连就算获胜。计算⽅法实际上是⼀样的，只是⽅向不同，所以定义⼀个偏移量数组，不同的偏移量表⽰不同的⽅向，这样就可以利⽤循环来实现了，节省了很多代码。
这就是全篇的重头戏了，要怎么教电脑下五⼦棋。
⾸先声明，我⽤的是相对传统的⽅式，不是深度学习。
五⼦棋就是要实现 5 连，所以，⼀开始，我的想法是：将所有连线保存在⼀个数组中，落⼦的时候选择
最长的连线落⼦。但这样有个问题解决不掉，如何让电脑识别“三三”呢？
后来⽹上看到篇⽂章，使⽤的⽅法是：遍历棋盘上的空位，计算每⼀个位置其横竖撇捺 8 个⽅向上是否有⼰⽅的⼦，有⼀个就加 10 分，最后选得分最⾼的位置落⼦。
这样不太严谨，写出来的电脑估计⽔平很菜，但是这个思路却是对的，落⼦就是要到最值得的地⽅，那么我们⼲脆对每⼀个可落⼦的地⽅来做⼀个评估，选出最优解。
这⾥我们需要了解⼀下五⼦棋的⼏种基本棋形：连五，活四，冲四，活三，眠三，活⼆，眠⼆。
连五
顾名思义，五颗同⾊棋⼦连在⼀起，赢了。
活四
四颗同⾊棋⼦连在⼀起，并且左右两边都没有对⽅棋⼦阻挡，有两个连五点。
冲四
四颗同⾊棋⼦连在⼀起，并且⼀边有对⽅棋⼦阻挡，或者四颗棋⼦不是连的，当中有个空挡，这时只有⼀个连五点。
活三、跳活三
活三：三颗同⾊棋⼦连在⼀起。
跳活三：中间隔了⼀个空格的活三。
眠三
只能够形成冲四的三，⽆外乎两种情况，⼀是⼀边被挡住了，⼀是当中有 2 个空格。（其实我在代码中仅考虑了第⼀种情况，即便形成冲四，也不是什么危险局⾯。）
活⼆和眠⼆
活⼆，能够形成活三的⼆；眠⼆，能够形成眠三的⼆。这⾥就不放图了，参考活三眠三。
打分机制
理解了这些棋形，那么按我们之前的思路，就是如何打分了。
⾸先，连五肯定是不存在的，出现连五胜负已分，所以只要棋局还在进⾏中，就不会出现连五。那么，什么优先级最⾼？⾃然就是活四了。
其次是对⽅的“四”，对⽅活四，你防不防都⼀样输了，对⽅冲四，你就必须防守。
再次是我⽅的活三或冲四，活三跟冲四其实是⼀个级别的，对⽅必须防守。
再次是对⽅的活三或冲四。
以此类推下去。我们可以总结⼀点规律：
相同的棋形，我⽅优于对⽅。
冲四跟活三⼀个级别，眠三跟活⼆⼀个级别。
如果中间有空格的话，肯定是要⽐没空格的略微低级⼀点，但不⾄于降级。
基本逻辑就是这样，这⼀块的代码我写得也不好，整个判断写了100多⾏，就不贴代码了，⼤家可以直接下源码看。
五⼦棋执⿊是必赢的，代码中，玩家就是执⿊先⼿，电脑执⽩后⼿，所以，下的好是完全可以赢电脑的，不过⼀个⼩⼩失误也很可能被电脑翻盘。
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