JAVA黑白棋课程设计.doc

辽 宁 工 业 大 学JAVA语言程序设计 课程设计（论文）题目： 黑白棋设计与实现 院（系）： 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 讲 师 起止时间： 程序设计专题（报告）任务及评语院（系）：软件学院 教研室：软件教研室学 号学生姓名专业班级程序设计（报告）题目程序设计（报告）任务程序设计专题的任务与要求：（1）掌握Java编程、面向对象的基础知识。（2）较熟练地编写Java应用程序Application。（3）了解Java的常用标准类库、编程技巧、异常处理。（5）联系已学过的内容，巩固所学的理论，增强独立工作能力。（6）通过设计主要使学生有一个独立编写程序的过程，对理论学习及动手能力都有一个很大的提高。（7）通过本次设计，进一步培养学生热爱专业的思想，同时对本专业综合素质的提高起一个积极的推动作用。课程设计过程中，要严格遵守实践环节的时间安排，听从指导教师的指导。正确地完成上述内容，记录实习日记，规范完整地撰写出课程设计报告。指导教师评语及成绩成绩： 指导教师签字： 2010年12月24日辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书（论 文）目 录第1章 课程设计的目的与要求11.1 课程设计目的11.2 课程设计的实验环境11.3 课程设计的预备知识11.4 课程设计要求1第2章 课程设计内容22.1课程设计主要内容22.2概要设计22.3详细设计52.4测试分析17第3章 课程设计总结18参考资料19第1章 课程设计的目的与要求1.1 课程设计目的JAVA程序设计是计算机相关专业的必修专业基础课程，其实践性、应用性很强。实践教学环节是必不可少的一个重要环节。本课程的程序设计专题实际是计算机相关专业学生学习完JAVA程序设计课程后，进行的一次全面的综合训练，JAVA程序设计的设计目的是加深对理论教学内容的理解和掌握，使学生较系统地掌握程序设计及其在网络开发中的广泛应用，基本方法及技巧，为学生综合运用所学知识，利用软件工程为基础进行软件开发、并在实践应用方面打下一定基础。1.2 课程设计的实验环境硬件要求能运行Windows 9.X操作系统的微机系统。JAVA程序设计语言及相应的集成开发环境，J2SDK和ECLIPSE开发工具。1.3 课程设计的预备知识熟悉JAVA语言及ECLIPSE开发工具。1.4 课程设计要求按课程设计指导书提供的课题，要求学生在自行完成各个操作环节，并能实现且达到举一反三的目的，完成一个项目解决一类问题。要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握所学内容，并能够用其分析、设计和解答类似问题；对此能够较好地理解和掌握，能够进行简单分析和判断；能编写出具有良好风格的程序；掌握JAVA程序设计的基本技能和面向对象的概念和方法；了解多线程、安全和网络等编程技术。同时培养学生进行分析问题、解决问题的能力；培养学生进行设计分析、设计方法、设计操作与测试、设计过程的观察、理解和归纳能力的提高。第2章 课程设计内容2.1课程设计主要内容Java语言的学习热潮并没有因为时间的推移而消退，相反，由于计算机技术的发展所带来新应用的出现，Java越来越流行，这种情况是以往程序设计语言在其生存周期内所不多见的。Java语言之所以这样长盛不衰，一是因为其众多的技术特点与现今的应用十分合拍，可以覆盖大部分的需求；二是因为SUN公司不断推出新的版本，完善Java自身的功能。有了这两点，Java语言成为程序员首选的程序设计开发工具就在情理之中了。黑白棋，又叫翻转棋（Reversi）、苹果棋或奥赛罗棋（Othello）。一般棋子双面为黑白两色，故称“黑白棋”。因为行棋之时将对方棋子翻转，变为己方棋子，故又称“翻转棋”。棋子双面为红、绿色的称为“苹果棋”。 黑白棋的前身是英国人发明的翻转棋(Reversi)，后来由日本的长谷川五郎加以改进，并改称为奥赛罗棋(Othello)，国内习惯上称之为黑白棋。这个棋类游戏在西方较为流行，但在中国起步较晚，还不很普及。黑白棋作为一个棋类竞技运动，在民间十分流行，为了熟悉黑白棋规则及技巧，以及研究简单的人工智能，决定用Java开发黑白棋游戏。主要完成了人机对战功能，有很好的可扩展性。在人机对弈中通过深度搜索和估值模块，来提高电脑棋手的智能。分析估值模块中的影响精准性的几个要素，以及提出若干提高精准性的办法，以及对它们搜索的节点数进行比较，在这些算法的基础上分析一些提高提高电脑AI方案，如递归算法、电脑学习等。算法的研究有助于理解程序结构，增强逻辑思维能力，在其他人工智能方面也有很大的参考作用。尽管黑白棋的规则比较简单，但它所包括的丰富战略，不亚于那些相当“经典”的策略游戏。其中人工智能部分，由于采用了大量的搜索算法，其中很多被利用到各方面。2.2概要设计近来随着计算机的快速发展，各种各样的电脑游戏层出不穷，使得我们能有更多的娱乐项目，而棋类游戏能起到锻炼人的思维和修身养性的作用，而且棋类游戏水平颇高，大有与人脑分庭抗礼之势。其中战胜过国际象棋世界冠军-卡斯帕罗夫的“深蓝”便是最具说服力的代表，其它像围棋的“手淡”、象棋的“将族”等也以其优秀的人工智能深受棋迷喜爱。 越来越多的具有智能的机器进入了人类的生活，人工智能的重要性如今显而易见。自己对人工智能比较感兴趣，而黑白棋游戏程序的开发实现这个课题，正好提供给我这样一个研究的机会，通过对人工智能中博弈方面的研究（人机对弈），让我在简单的人机对弈全局设计，以及具体到相关算法上有了深入的了解。人工智能属于计算机科学的领域，它以计算机技术为基础，近几十年来，它的理论和技术已经日益成熟，应用领域也正在不断扩大，显示出强大的生命力。人工智能大致可以分成几个学科，它们每一个都是独特的，但是它们常常又互相结合起来完成设计任务，这时，这些学科之间的差别就变的很模糊。人工智能在专家系统，自然语言理解，自动定理证明，自动程序设计，人工智能在机器人学、模式识别、物景分析、数据库的智能检索、机器下棋（实质上是博弈论问题）和家用电器智能化等领域都有广泛的应用。而这个课题就是和人工智能中的博弈论领域紧密相关的。这个题目核心是人工智能和Socekt编程，并且人工智能中的博弈部分，由于采用了大量的搜索算法，其中很多被利用到各方面。它的概念、方法和技术，正在各行各业广泛渗透。智能已经成为当今各种新产品、新装备的发展方向。所以，趁着这个机会，对人工智能中比较容易实现的人机博弈进行了解研究学习，也是很实用且很有必要的。电脑究竟能否最终战胜人脑？这是大家一直在探索的问题。自从1997年黑白棋程序Logistello战胜冠军棋手村上健以来，电脑程序已经把人类棋手远远抛在后面。目前，程序可以记住大量的开局定式、可以正确地判断局面的优劣、可以思考到二十几步之后的局面，这都是人类棋手远不能及的。然而，电脑的这一切又都是人类所赋予的，因此究竟电脑和人脑孰优孰劣，还难以定论。2.2.1 自定义说明吃子规则：采用夹吃的原则，左图用红色标记的是黑方可落子的位置。当黑方落子之后，则夹在两黑子中间的白子都将变为黑子。右图是落子后的棋盘布局，蓝色标记的是白方可落子的位置。夹子的方向包含：水平、竖直、斜对角2.2.2 程序流程图（1）落棋位置判断：（2）输出成绩：（3）输出最后的胜利者结果：2.2.3 各模块功能及程序说明落棋位置的判断模块：判断落子后棋盘的变化，判断棋手的落棋位置和次数，两方交换走棋。成绩输出模块：判断输出哪个棋手的分,在不同的位置输出，清空成绩，判断哪方胜利。输出胜利者信息模块：开始判断最后的结果，将两人分数分别输出。 2.2.4 程序结果一方执黑棋，一方执白棋，轮流走棋，每方都试图在游戏结束前让自己棋子的数目多于对方。按键盘上的方向键可以上下左右移动棋子，按回车键可以摆放棋子，同时也可以用鼠标左键操作。在同上操作下到最后谁的棋子多，谁赢。2.3详细设计程序详细设计代码如下：import java.awt.*;import java.awt.event.*;import java.io.*;import .*;import javax.swing.*;import java.util.*;import java.awt.Font;public class Main public static void main(String args) BlackAndWhiteDesign b = new BlackAndWhiteDesign(); class BlackAndWhiteDesign extends Frame implements Runnable Go Background = new Go(); boolean stepColor = true; int PORT; Socket sendSocket;/主动连接Socket PrintWriter writer;/用来发送message boolean stopFlag; boolean isInitiative; Point messagePoint; Panel panel1 = new Panel(); Panel panel2 = new Panel(); Panel panel3 = new Panel(); CheckboxGroup checkboxGroup1 = new CheckboxGroup(); Checkbox checkbox1 = new Checkbox(); Checkbox checkbox2 = new Checkbox(); Label label1 = new Label(); TextField textField1 = new TextField(10); Panel PtextField1 = new Panel(); Button button1 = new Button(); Label label2 = new Label(); Choice choice1 = new Choice(); Button button2 = new Button(); Button button3 = new Button(); BorderLayout borderLayout3 = new BorderLayout(); Panel panel4 = new Panel(); Panel panel4_1 = new Panel(); Panel panel4_2 = new Panel(); Panel panel4_3 = new Panel(); Label label3 = new Label(黑棋); Label label4 = new Label(白棋); JTextArea BlackNumber = new JTextArea(02); /定义并初始化黑棋计数板 JTextArea WhiteNumber = new JTextArea(02); /定义并初始化白棋计数板 BlackAndWhiteDesign() try bwInit(); catch(Exception e) e.printStackTrace(); private void bwInit() throws Exception this.setTitle(网络黑白棋 作者：刘茂龙); new Thread(this).start();/启动监听线程 this.PORT = 1976; this.isInitiative = false;/是否主动连接 this.stopFlag = false;/是否继续监听的标志 this.messagePoint = new Point(); choice1.setBackground(new Color(236, 190, 98); this.choice1.addItem(黑); this.choice1.addItem(白); this.setBackground(new Color(236, 190, 98); this.setSize(580,565); this.setResizable(false); this.setVisible(true); checkbox1.addMouseListener(new MouseAdapter() public void mouseClicked(MouseEvent e) checkbox1_mouseClicked(e); ); panel1.setLayout(new BorderLayout(); checkbox1.setCheckboxGroup(checkboxGroup1); checkbox1.setLabel(单机); checkbox2.addMouseListener(new MouseAdapter() public void mouseClicked(MouseEvent e) checkbox2_mouseClicked(e); ); checkbox2.setCheckboxGroup(checkboxGroup1); checkbox2.setLabel(联机); label1.setText(对方地址); button1.setBackground(new Color(236, 190, 98); button1.setLabel(连接); button1.addActionListener(new ActionListener() public void actionPerformed(ActionEvent e) button1_actionPerformed(e); ); label2.setText( ); button2.setBackground(new Color(236, 190, 98); button2.setLabel(开始); button2.addActionListener(new ActionListener() public void actionPerformed(ActionEvent e) button2_actionPerformed(e); ); button3.setBackground(new Color(236, 190, 98); button3.setLabel(重新开始); this.button3.setEnabled(false); button3.addActionListener(new ActionListener() public void actionPerformed(ActionEvent e) button3_actionPerformed(e); ); Background.addMouseListener(new MouseAdapter() public void mouseClicked(MouseEvent e) Background_mouseClicked(e); ); this.addWindowListener(new WindowAdapter() public void windowClosing(WindowEvent e) this_windowClosing(e); ); panel3.setLayout(new GridLayout(9, 1); panel3.setBackground(new Color(236, 190, 98); panel3.add(checkbox1); panel3.add(checkbox2); panel3.add(label1); PtextField1.add(textField1); panel3.add(PtextField1); panel3.add(choice1); panel3.add(button1); panel3.add(button2); panel3.add(button3); panel3.add(label2); panel4.setLayout(new GridLayout(1, 3); label3.setFont(new Font(h,15,30); panel4_1.add(label3); BlackNumber.setFont(new Font(h,15,30); BlackNumber.setEditable(false); panel4_1.add(BlackNumber); label4.setFont(new Font(h,15,30); panel4_2.add(label4); WhiteNumber.setFont(new Font(h,15,30); WhiteNumber.setEditable(false); panel4_2.add(WhiteNumber); panel4.add(panel4_1); panel4.add(panel4_2); panel4.add(panel4_3); this.panel1.add(this.Background,BorderLayout.CENTER); this.panel1.add(panel3, BorderLayout.EAST); this.panel1.add(panel4, BorderLayout.SOUTH); this.add(panel1, BorderLayout.CENTER); this.disableLink();/废掉控件 this.checkboxGroup1.setSelectedCheckbox(this.checkbox1); this.centerWindow(); this.Background.setEnabled(false); this.setVisible(true); void checkbox1_mouseClicked(MouseEvent e) this.button2.setEnabled(true); this.disableLink(); /disable联机时用的控件 void disableLink() this.textField1.setBackground(new Color(236, 190, 98); this.textField1.setEnabled(false); this.choice1.setEnabled(false); this.button1.setEnabled(false); void checkbox2_mouseClicked(MouseEvent e) this.enableLink(); void enableLink() this.textField1.setBackground(Color.white); this.textField1.setEnabled(true); this.choice1.setEnabled(true); this.button1.setEnabled(true); this.button2.setEnabled(false); void button1_actionPerformed(ActionEvent e) this.stopFlag = false; this.goToLink(this.textField1.getText().trim(),this.PORT); this.button2.setEnabled(true); /开始 void button2_actionPerformed(ActionEvent e) if(e.getActionCommand().equals(开始) this.stopFlag = false; this.disableLink(); this.button3.setEnabled(true); this.checkbox1.setEnabled(false); this.checkbox2.setEnabled(false); this.button2.setLabel(退出); if(this.isSingle() this.Background.setEnabled(true); /判断类型 boolean isSingle() return this.checkbox1.getState(); void button3_actionPerformed(ActionEvent e) if (isSingle() int Choose; Choose=JOptionPane.showConfirmDialog(null, 您确定要重新开始吗？, 提示, JOptionPane.YES_NO_OPTION); if (Choose = JOptionPane.YES_OPTION) this.Background.Restart(); String s1, s2; if (this.Background.BlackNumberc=9) s1=0+Integer.toString(this.Background.BlackNumberc); else s1 = Integer.toString(this.Background.BlackNumberc); if (this.Background.WhiteNumberc=9) s2=0+Integer.toString(this.Background.WhiteNumberc); else s2 = Integer.toString(this.Background.WhiteNumberc); this.BlackNumber.setText(s1); this.WhiteNumber.setText(s2); this.button1.setEnabled(false); this.button2.setLabel(开始); this.button3.setEnabled(false); this.checkbox1.setEnabled(true); this.checkbox2.setEnabled(true); this.clearMyColor(); this.Background.setEnabled(false); this.stepColor = true; else this.writer.println(clear); /显示错误信息 void showError(String errorMessage) Graphics g=this.getGraphics(); g.setColor(new Color(236,190,98); g.fillRect(10,10,300,15); g.setColor(Color.red); g.drawString(errorMessage,22,20); g.fillOval(10,10,10,10); private void bwInit() throws Exception this.setBackground(new Color(236, 190, 98); class Listen extends Thread Socket socket; BlackAndWhiteDesign BlackAndWhiteDesign; public Listen(Socket socket,BlackAndWhiteDesign BlackAndWhiteDesign) this.socket=socket; this.BlackAndWhiteDesign=BlackAndWhiteDesign; public void run() try this.activeListen(this.socket); catch(IOException ioe)this.BlackAndWhiteDesign.Background.showError(意外中断); void activeListen(Socket socket) throws IOException BufferedReader reader=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream(); String message; while(true) message=reader.readLine(); this.BlackAndWhiteDesign.doMessage(message); 2.4测试分析程序运行情况游戏初始界面如图2-1所示。图2.1结束界面 如图2-2所示图2.2第3章 课程设计总结通过这两周实训的时间,我学到了很多,自然在这期间遇到的困难数不胜数,开始最让我没辙的