用python實(shí)現(xiàn)五子棋簡(jiǎn)單人機(jī)模式的練習(xí)過(guò)程,供大家參考,具體內(nèi)容如下
第一次寫(xiě)博客,我盡力把它寫(xiě)好。
最近在初學(xué)python,今天就用自己的一些粗淺理解,來(lái)記錄一下這幾天的python簡(jiǎn)單人機(jī)五子棋游戲的練習(xí),下面是實(shí)現(xiàn)過(guò)程的理解(是在cmd中運(yùn)行的):
主要流程: *重點(diǎn)內(nèi)容*
- 首先是模塊及類(lèi)的劃分
- 棋子類(lèi)和棋盤(pán)類(lèi)的方法
- 對(duì)策略類(lèi)里的功能進(jìn)行細(xì)分,調(diào)用棋子類(lèi)和棋盤(pán)類(lèi)
- 寫(xiě)出判斷輸贏的方法
- 用main函數(shù)進(jìn)行整個(gè)游戲進(jìn)度的控制
模塊及類(lèi)的劃分
類(lèi)的劃分涉及到了面向?qū)ο蟮膬?nèi)容,根據(jù)五子棋游戲的設(shè)定,人和機(jī)器依次在一個(gè)棋盤(pán)里下棋,一方五子連線(xiàn)為贏,初步分為 棋子類(lèi)、棋盤(pán)類(lèi) 和 策略類(lèi) ,每個(gè)類(lèi)單獨(dú)放一個(gè)模塊,加上main模塊一共四個(gè)模塊。
- 棋子類(lèi)包含棋子的坐標(biāo)和棋子顏色(陣營(yíng)),及相關(guān)get、set方法
- 棋盤(pán)類(lèi)包含了棋盤(pán)的大小和棋盤(pán)的狀態(tài) ,及相關(guān)get、set方法
- 棋盤(pán)類(lèi)的功能:接收要放入的棋子,清空棋盤(pán),打印(顯示)棋盤(pán),給出對(duì)應(yīng)位置的狀態(tài)
- 策略類(lèi):一個(gè)策略類(lèi)對(duì)應(yīng)一個(gè)棋盤(pán)類(lèi),在構(gòu)造器里導(dǎo)入一個(gè)棋盤(pán)類(lèi)
-
策略類(lèi)的功能:人把棋子放入棋盤(pán)、機(jī)器把棋子放入棋盤(pán)、判斷棋局的輸贏
棋子類(lèi)和棋盤(pán)類(lèi)
棋子類(lèi) 比較簡(jiǎn)單,在棋子的角度,只要接收位置和顏色(陣營(yíng)),傳出位置和顏色(陣營(yíng))即可,其中位置用元組打包傳遞
class Chessman(object):
#初始化
def __init__(self):
pass
def set_pos(self,pos):
self.pos = pos
def get_pos(self):
return self.pos
def set_color(self,color):
self.color = color
def get_color(self):
return self.color
棋盤(pán)類(lèi)
需要用到棋子類(lèi),在這之前,先要進(jìn)行棋盤(pán)的設(shè)定
在這里棋盤(pán)是用列表來(lái)構(gòu)建,分為兩層,實(shí)現(xiàn)x,y的位置,棋盤(pán)大小設(shè)為類(lèi)屬性
#類(lèi)屬性
board_size =15
#初始化棋盤(pán)
def __init__(self):
self.__board = [[0 for i in range(0,Chessboard.board_size+1)] for j in range(0,Chessboard.board_size+1)]
清空棋盤(pán)類(lèi)似
#清空棋盤(pán),‘+'為棋盤(pán)的樣子
def init_board(self):
#忽略第0行
for i in range(1,Chessboard.board_size+1):
for j in range(1,Chessboard.board_size+1):
self.__board[i][j] = '+'
打印也差不多,注意在坐標(biāo)軸旁放上序列號(hào),這里縱坐標(biāo)為1-15,橫坐標(biāo)為a-o
# 打印棋盤(pán)
def print_board(self):
#打印列號(hào)
print(' ', end='')
for i in range(1,Chessboard.board_size+1):
c = chr(ord('a') + i-1) # ord 字母轉(zhuǎn)ASCLL碼
print(c,end='')
print()
#棋盤(pán)
for i in range(1,Chessboard.board_size+1):
if 1<= i <=9:
print(' ', end='')
print(i, end='')
for j in range(1,Chessboard.board_size+1):
print(self.__board[i][j], end='')
print()
效果為如下
接下來(lái)是棋子的放入:
這個(gè)可分為兩個(gè)方法,一個(gè)根據(jù)傳入的位置放置傳入的顏色;另一個(gè)接收一個(gè)棋子類(lèi)的實(shí)例對(duì)象,獲取該實(shí)例的位置和顏色,調(diào)用第一個(gè)方法并傳入數(shù)值,一定要注意在傳參的時(shí)候驗(yàn)證
#寫(xiě)入對(duì)應(yīng)位置的顏色
def set_chess(self,pos, color):
if not isinstance(pos,tuple):
raise RuntimeError('第一個(gè)參數(shù)必須為元組')
if pos[0] <= 0 or pos[0] > Chessboard.board_size:
raise RuntimeError('行下標(biāo)越界')
if pos[1] <=0 or pos[1] > Chessboard.board_size:
raise RuntimeError('縱下標(biāo)越界')
self.__board[pos[0]][pos[1]] = color
#把棋子對(duì)象擺放到棋盤(pán)上
def set_chessman(self,chessman):
if not isinstance(chessman, Chessman):
raise RuntimeError('類(lèi)型不對(duì),第一個(gè)參數(shù)應(yīng)為ChessMan對(duì)象')
pos = chessman.get_pos()
color = chessman.get_color()
self.set_chess(pos,color)
接下來(lái)的根據(jù)棋盤(pán)位置獲取棋子顏色的方法主要是為了策略類(lèi)的判定輸贏準(zhǔn)備的
#根據(jù)棋盤(pán)位置獲取棋子的顏色
def get_chess(self,pos):
if pos[0] <= 0 or pos[0] > Chessboard.board_size:
raise RuntimeError('行下標(biāo)越界')
if pos[1] <=0 or pos[1] > Chessboard.board_size:
raise RuntimeError('縱下標(biāo)越界')
return self.__board[pos[0]][pos[1]]
策略類(lèi)
策略類(lèi)要用到前面兩類(lèi),有更多名稱(chēng)的方法或?qū)傩缘囊?,所以要更仔?xì)一點(diǎn)搞清楚哪個(gè)是哪個(gè)
首先傳入一個(gè)棋盤(pán)實(shí)例對(duì)象
#初始化要把棋盤(pán)對(duì)象傳入
def __init__(self,chessboard):
self.__chessboard = chessboard
人下棋:策略類(lèi)負(fù)責(zé)把人輸入的東西字符串變成x,y坐標(biāo),寫(xiě)入棋子對(duì)象
def parse_user_input(self,input,chessman):
if not isinstance(chessman,Chessman):
raise RuntimeError('類(lèi)型不對(duì),第一個(gè)參數(shù)必須為Chessman對(duì)象')
ret = input.split(',')
value1 = ret[0]
value2 = ret[1]
#轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)
pos_x = int(value1)
pos_y = ord(value2) - ord('a') +1
chessman.set_pos((pos_x, pos_y))
#print(ret)
機(jī)器下棋:這里具體策略暫用隨機(jī)數(shù)代替了(有空在想,略過(guò)略過(guò)~)
#電腦下棋的策略
def computer_go(self, chessman):
if not isinstance(chessman,Chessman):
raise RuntimeError('類(lèi)型不對(duì),第一個(gè)參數(shù)必須為Chessman對(duì)象')
while True:
# pos_x和pos_y在1~15之間隨機(jī)生成一個(gè)數(shù)
pos_x = math.ceil(random.random()*Chessboard.board_size)
pos_y = random.randint(1,15)
#判斷是否為空,否則重新生成坐標(biāo)
if self.__chessboard.get_chess((pos_x,pos_y)) == '+':
print('電腦下棋的位置:%d,%d'%(pos_x,pos_y))
chessman.set_pos((pos_x,pos_y))
break
判斷當(dāng)前棋局的勝負(fù):每一方下棋都要判斷一次,因此可根據(jù)當(dāng)前下的一子的范圍來(lái)判斷是否在上下左右和兩斜排有連續(xù)五子,如果有則勝利。
斜排主要是x,y的判斷范圍比較難定,其他的差不多。以下是本寶寶絞盡腦汁想到的判斷方法(特別是斜排的),檢查到目前是沒(méi)有問(wèn)題的,或許還有更好的方法:
#判斷勝負(fù)
#當(dāng)擺放一個(gè)棋子,判斷是否贏
def is_won(self,pos,color):
#垂直方向的范圍
start_x = 1
end_x = 15
if pos[0] -4 >=1:
start_x =pos[0] - 4
if pos[0] +4 <=15:
end_x = pos[0]+4
#垂直方向的判斷
count = 0
for pos_x in range(start_x, end_x+1):
if self.__chessboard.get_chess((pos_x, pos[1])) == color:
count +=1
if count >=5:
return True
else:
# 一旦斷開(kāi) 統(tǒng)計(jì)數(shù)清0
count = 0
#水平方向的范圍
start_y = 1
end_y = 15
if pos[1] -4 >=1:
start_y =pos[1] - 4
if pos[1] +4 <=15:
end_y = pos[1]+4
#水平方向的判斷
count = 0
for pos_y in range(start_y, end_y+1):
if self.__chessboard.get_chess((pos[0], pos_y)) == color:
count +=1
if count >=5:
return True
else:
# 一旦斷開(kāi) 統(tǒng)計(jì)數(shù)清0
count = 0
#左上右下方向判斷
count = 0
s=pos[0] - pos[1]
start=start_x
end=end_y+s
if pos[0]>pos[1]:
start=start_y+s
end=end_x
for index in range(start, end+1):
if self.__chessboard.get_chess((index, index-s)) == color:
count +=1
if count >=5:
return True
else:
# 一旦斷開(kāi) 統(tǒng)計(jì)數(shù)清0
count = 0
#左下右上方向判斷
count = 0
s=pos[0] + pos[1]
if pos[0]+pos[1]<=16:
start=start_x
end=s-start_y
if pos[0]+pos[1]>16:
start=s-start_y
end=start_x
if s>=6 and s<=12:
for index in range(start, end+1):
if self.__chessboard.get_chess((index, s-index)) == color:
count +=1
if count >=5:
return True
else:
# 一旦斷開(kāi) 統(tǒng)計(jì)數(shù)清0
count = 0
return False
接下來(lái)再用一個(gè)判斷勝利方的方法調(diào)用上面的策略
#判斷對(duì)象放置后,勝負(fù)是否已分
def is_wonman(self,chessman):
if not isinstance(chessman,Chessman):
raise RuntimeError('類(lèi)型不對(duì),第一個(gè)參數(shù)必須為Chessman對(duì)象')
pos = chessman.get_pos()
color = chessman.get_color()
#調(diào)用is_won()獲取它的返回值
return self.is_won(pos,color)
main模塊
main模塊用來(lái)對(duì)整個(gè)游戲的玩法格局進(jìn)行控制。
main函數(shù)實(shí)現(xiàn)一局的流程,這里用循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)輪流下棋。因?yàn)樘砑恿擞脩?hù)選擇先后的功能,所以代碼暫時(shí)被我弄得繁瑣了(捂臉)還可以精簡(jiǎn)的,這里就先放這個(gè):
def main():
chessboard =Chessboard()
chessboard.init_board()
chessboard.print_board()
engine = Engine(chessboard)
count=0
select = int(input('用戶(hù)選擇先后:(先:1,后:2)'))
#先
while True:
chessman = Chessman()
chessman.set_color('x')
if select==1:
i = input('人下棋,請(qǐng)輸入下棋坐標(biāo)(格式:x,y):')
engine.parse_user_input(i, chessman)#轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)
else:
#電腦下棋
print('電腦下棋:')
engine.computer_go(chessman)
# 把該棋子對(duì)象放到棋盤(pán)上
chessboard.set_chessman(chessman)
count +=1
#打印棋盤(pán)
chessboard.print_board()
if engine.is_wonman(chessman):
if select==1:
print('人贏了!')
else:
print('電腦贏了!')
break
if count == 225:
print('平局!')
break
#后
chessman = Chessman()
chessman.set_color('o')
if k==1:
#電腦下棋
print('電腦下棋:')
#電腦給棋子生成策略(位置)
engine.computer_go(chessman)
else:
i = input('人下棋,請(qǐng)輸入下棋坐標(biāo)(格式:x,y):')
engine.parse_user_input(i, chessman)#轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)
#下棋
chessboard.set_chessman(chessman)
count +=1
chessboard.print_board()
if engine.is_wonman(chessman):
if k==1:
print('電腦贏了!')
else:
print('人贏了!')
break
if count == 225:
print('平局!')
break
主線(xiàn)程作為程序入口操控每個(gè)棋局:
if __name__ == '__main__':
while True:
print('開(kāi)始一局!')
#調(diào)用main方法
main()
s=int(input('是否再來(lái)一局:(是:1,否:0)'))
if s!=1:
break
print('游戲結(jié)束!')
五子棋的簡(jiǎn)單人機(jī)模式就是綜上所述的了,不過(guò)這個(gè)代碼中輸入的地方?jīng)]加檢查,所以坐標(biāo)輸入一定要是數(shù)字加逗號(hào)加字母的格式才行,可以加正則表達(dá)式進(jìn)行判斷。放上效果圖:
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
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