Qt、C++实现五子棋人机对战与本地双人对战_qt在线五子棋

 当初随便搞的大作业发现浏览和收藏还不少，所以将源代码分享出来，谢谢大家的收藏和点赞：

https://download.csdn.net/download/ls200013/88046653

1.基本介绍

软件基于Qt5.6.1，利用C++语言进行编写。

五子棋有两种游戏模式：人机对战和双人对战。

在进入游戏时玩家选择游戏模式。 选择人机对战玩家会执黑棋、电脑执白棋进行对决。选择双人对战会由玩家双方各自操作鼠标进行对战。

2.详细设计

2.1 模式选择界面

        进入游戏首先呈现的是模式选择界面。模式选择界面逻辑较为简单，不需要多余装饰，故可以使用QMessageBox类来呈现，根据用户点击的按钮进入到对应的游戏模式，并弹出游戏界面。

2.2 游戏界面

        五子棋为15*15一共225个点，14*14格。棋盘结构较为简单，可利用画家类QPainter自行绘制出棋盘，棋子同理。落子位置利用对mouseMoveEvent(QMouseEvent* event)重写来实现，根据鼠标移动来捕获落子标记点。

2.3 电脑算法

        电脑算法采用对落子位置计分来实现，电脑对不同位置的子有不同的计分方式，最终选出最优计分，将棋子落在得分最高处。电脑算法以守为主，守的分数>攻的分数。

3.主要编码实现

3.1 模式选择界面的编码实现：

//初始化

void MainWindow::initGame(){

    game = new GameModel();

    QMessageBox msgBox;

    msgBox.setWindowTitle("五子棋对战");

    msgBox.setText("请选择对战模式");

    QPushButton *Button1 = msgBox.addButton(tr("人机对战"), QMessageBox::ActionRole);

    QPushButton *Button2 = msgBox.addButton(tr("本地玩家对战"), QMessageBox::ActionRole);

    msgBox.setStandardButtons(QMessageBox::Close);

    msgBox.exec();

    if( msgBox.clickedButton() == Button1){

        game_type = AI;

    }else if (msgBox.clickedButton() == Button2) {

        game_type = MAN;

    }else{exit(0);}

    game->gameStatus = PLAYING;

    game->startGame(game_type);

    update();

}

 3.2 游戏界面的编码实现：

void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent* event){

    QPainter painter(this);

    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing); //设置抗锯齿

//画棋盘

    for(int i=1;i<BOARD_GRAD_SIZE;i++){

        painter.drawLine(MARGIN+BLOCK_SIZE*i,MARGIN+BLOCK_SIZE,

                         MARGIN+BLOCK_SIZE*i,this->height()-MARGIN-BLOCK_SIZE);

        painter.drawLine(MARGIN+BLOCK_SIZE,MARGIN+BLOCK_SIZE*i,

                         this->width()-MARGIN-BLOCK_SIZE,MARGIN+BLOCK_SIZE*i);

    }

    //绘制选中点

    QBrush brush;

    brush.setStyle(Qt::SolidPattern);

    //选中点标记

    if(clickPosRow>0 && clickPosRow<BOARD_GRAD_SIZE &&

       clickPosCol>0 && clickPosCol<BOARD_GRAD_SIZE &&

        game->gameMapVec[clickPosRow][clickPosCol]==0){

        if(game->playerFlag){

            brush.setColor(Qt::black);

        }else{

            brush.setColor(Qt::white);

        }

        painter.setBrush(brush);

        painter.drawRect(MARGIN+BLOCK_SIZE*clickPosCol-MARK_SIZE/2,MARGIN+BLOCK_SIZE*clickPosRow-MARK_SIZE/2,MARK_SIZE,MARK_SIZE);

    }

    //落子绘制

    for(int i=0;i<BOARD_GRAD_SIZE;i++){

        for(int j=0;j<BOARD_GRAD_SIZE;j++){

            if(game->gameMapVec[i][j]==1){

                brush.setColor(Qt::black);

                painter.setBrush(brush);

                painter.drawEllipse(MARGIN+BLOCK_SIZE*j-CHESS_RADIUS,MARGIN+BLOCK_SIZE*i-CHESS_RADIUS,CHESS_RADIUS*2,CHESS_RADIUS*2);

            }else if(game->gameMapVec[i][j]==-1){

                brush.setColor(Qt::white);

                painter.setBrush(brush);

                painter.drawEllipse(MARGIN+BLOCK_SIZE*j-CHESS_RADIUS,MARGIN+BLOCK_SIZE*i-CHESS_RADIUS,CHESS_RADIUS*2,CHESS_RADIUS*2);

            }

        }

    }

    //判断输赢

    if(clickPosCol>0 && clickPosCol<BOARD_GRAD_SIZE &&

       clickPosRow>0 && clickPosRow<BOARD_GRAD_SIZE &&

       (game->gameMapVec[clickPosRow][clickPosCol]==1||game->gameMapVec[clickPosRow][clickPosCol]==-1)){  //代碼解析：game->gameMapVec[clickPosRow][clickPosCol]==1||game->gameMapVec[clickPosRow][clickPosCol]==-1，防止因為5個0(空白)相連也被判勝利

        if(game->isWin(clickPosRow,clickPosCol) && game->gameStatus == PLAYING){

            game->gameStatus = WIN;

            QString str;

            str = game->gameMapVec[clickPosRow][clickPosCol]==1?"黑棋":"白棋";

            QMessageBox::StandardButton btnValue = QMessageBox::information(this,"五子棋嬴家",str+"勝利");

            if(btnValue == QMessageBox::Ok){

                game->startGame(game_type);

                game->gameStatus = PLAYING;

            }

        }

    }

}

 棋盘，落子标记，黑子，白子如上图所示。

3. 电脑算法的编码实现

void GameModel::calculateScore(){

    //统计玩家及电脑连成的子

    int personNum = 0; //玩家连成子的个数

    int botNum = 0;   //AI连成子的个数

    int emptyNum = 0;   //各方向空白位的个数

    //清空评分数组

    scoreMapVec.clear();

    for(int i=0;i<BOARD_GRAD_SIZE;i++){

        std::vector<int> lineScores;

        for(int j=0;j<BOARD_GRAD_SIZE;j++){

            lineScores.push_back(0);

        }

        scoreMapVec.push_back(lineScores);

    }

    //计分

    /*计分个人理解：

     *遍历每一个格子，判断哪些是空白的点(即为0的点)，以该点为中心，判断周围的八个点向外延伸的四格里，

     *有多少个是黑子、白子、空白，以此作为依据来评分。电脑算法是以守为主，所以守的分数>攻的分数

     */

    for(int row=0;row<BOARD_GRAD_SIZE;row++){

        for(int col=0;col<BOARD_GRAD_SIZE;col++){

            //空白点才算

            if(row>0 && col>0 && gameMapVec[row][col]==0){

                //遍历周围8个方向

                for(int y=-1;y<=1;y++){

                    for(int x=-1;x<=1;x++){

                        //重置

                        personNum = 0;

                        botNum = 0;

                        emptyNum = 0;

                        //原坐标不算

                        if(!(y==0 && x==0)){

                            //每个方向延伸4个子

                            //对玩家的黑子评分(正反两个方向)

                            for(int i=1;i<=4;i++){

                                if(row+i*y>0 && row+i*y<BOARD_GRAD_SIZE &&

                                   col+i*x>0 && col+i*x<BOARD_GRAD_SIZE &&

                                   gameMapVec[row+i*y][col+i*x]==1){ //真人玩家的子

                                    personNum++;

                                }else if(row+i*y>0 && row+i*y<BOARD_GRAD_SIZE &&

                                         col+i*x>0 && col+i*x<BOARD_GRAD_SIZE &&

                                         gameMapVec[row+i*y][col+i*x]==0){ //空白位

                                    emptyNum++;

                                    break;

                                }else{ //出边界，或有白子

                                    break;

                                }

                            }

                            for(int i=1;i<=4;i++){

                                if(row-i*y>0 && row-i*y<BOARD_GRAD_SIZE &&

                                   col-i*x>0 && col-i*x<BOARD_GRAD_SIZE &&

                                   gameMapVec[row-i*y][col-i*x]==1){ //真人玩家的子

                                    personNum++;

                                }else if(row-i*y>0 && row-i*y<BOARD_GRAD_SIZE &&

                                         col-i*x>0 && col-i*x<BOARD_GRAD_SIZE &&

                                         gameMapVec[row-i*y][col-i*x]==0){ //空白位

                                    emptyNum++;

                                    break;

                                }else{ //出边界，或有白子

                                    break;

                                }

                            }

                            if(personNum == 1){                 //守玩家的第2子

                                scoreMapVec[row][col]+=10;

                            }else if(personNum == 2){           //守玩家的第3子

                                if(emptyNum == 1)

                                    scoreMapVec[row][col]+=30;

                                else if(emptyNum == 2)

                                    scoreMapVec[row][col]+=40;

                            }else if(personNum == 3){           //守玩家的第4子

                                //量变空位不一样，优先级不一样

                                if(emptyNum == 1)

                                    scoreMapVec[row][col]+=60;

                                else if(emptyNum == 2)

                                    scoreMapVec[row][col]+=110;

                            }else if(personNum == 4){           //守玩家的第5子

                                scoreMapVec[row][col]+=10100;

                            }

                            //进行一次清空

                            emptyNum = 0;

                            //对AI白子评分

                            for(int i=1;i<=4;i++){

                                if(row+i*y>0 && row+i*y<BOARD_GRAD_SIZE &&

                                   col+i*x>0 && col+i*x<BOARD_GRAD_SIZE &&

                                   gameMapVec[row+i*y][col+i*x]==-1){ //AI的子

                                    botNum++;

                                }else if(row+i*y>0 && row+i*y<BOARD_GRAD_SIZE &&

                                         col+i*x>0 && col+i*x<BOARD_GRAD_SIZE &&

                                         gameMapVec[row+i*y][col+i*x]==0){ //空白位

                                    emptyNum++;

                                    break;

                                }else{ //出边界

                                    break;

                                }

                            }

                            for(int i=1;i<=4;i++){

                                if(row-i*y>0 && row-i*y<BOARD_GRAD_SIZE &&

                                   col-i*x>0 && col-i*x<BOARD_GRAD_SIZE &&

                                   gameMapVec[row-i*y][col-i*x]==-1){ //AI的子

                                    botNum++;

                                }else if(row-i*y>0 && row-i*y<BOARD_GRAD_SIZE &&

                                         col-i*x>0 && col-i*x<BOARD_GRAD_SIZE &&

                                         gameMapVec[row-i*y][col-i*x]==0){ //空白位

                                    emptyNum++;

                                    break;

                                }else{ //出边界

                                    break;

                                }

                            }

                            if(botNum == 0){

                                scoreMapVec[row][col]+=5;  //攻1

                            }else if(botNum == 1){

                                scoreMapVec[row][col]+=10; //攻2

                            }else if(botNum == 2){         //攻3

                                if(emptyNum == 1)

                                    scoreMapVec[row][col]+=25;

                                else if(emptyNum == 2)

                                    scoreMapVec[row][col]+=50;

                            }else if(botNum == 3){         //攻4

                                if(emptyNum == 1)

                                    scoreMapVec[row][col]+=55;

                                else if(emptyNum == 2)

                                    scoreMapVec[row][col]+=100;

                            }else if(botNum >= 4){         //攻5

                                scoreMapVec[row][col]+=20000;

                            }

                        }

                    }

                }

            }

        }

    }

}

//AI执行下棋

void GameModel::actionByAI(int &clickRow,int &clickCol){

    //计算评分

    calculateScore();

    //从评分中找出最大分数的位置

    int maxScore = 0;

    std::vector<std::pair<int,int>> maxPoints;

    for(int row = 1;row<BOARD_GRAD_SIZE;row++){

        for(int col = 1;col<BOARD_GRAD_SIZE;col++){

            //前提是这个坐标是空的

            if(gameMapVec[row][col] == 0){

                if(scoreMapVec[row][col]>maxScore){     //找最大数和坐标

                    maxPoints.clear();

                    maxScore = scoreMapVec[row][col];

                    maxPoints.push_back(std::make_pair(row,col));

                }else if(scoreMapVec[row][col] == maxScore){

                    //如果有多个最大值就将他们存储起来，在后面的代码随机抽1个

                    maxPoints.push_back(std::make_pair(row,col));

                }

            }

        }

    }

    //随机落子，如果有多个点的话

    srand((unsigned)time(0));

    int index = rand()%maxPoints.size();

    std::pair<int,int> pointPair = maxPoints.at(index);

    clickRow = pointPair.first;

    clickCol = pointPair.second;

    updateGameMap(clickRow,clickCol);

}

4. 游戏效果

        游戏能够实现两种对战模式，并正确判断输赢。