人工智能井字棋

1、人 工 智 能实验报告姓 名：学 号：院 系：类 别：科 目：人 工 智 能时 间：20170104目录一、实验及其界面显示11.一字琪玩法介绍12.一字棋程序所用软件13.实验调试24.运行程序25.可能出现的运行结果：4二、程序分析51.checkWin函数52Search函数53Checkwinning函数64Man函数65计算机落子位置76Display函数87main函数8三、针对玩家赢的情况对此程序进行分析：8四、实验心得10五、附源代码：10一、 实验及其界面显示1. 一字琪玩法介绍一字棋由电脑和人轮流来下，分别用“X”和“O”来代替自身的棋子（O表示电脑落子位置，X表示人落子位

2、置）。棋盘分9个格，双方可以在轮到自己下的时候，可以用棋子占领其中一个空的格子。如果双方中有一方的棋子可以连成一条直线，则这一方判胜，对方判负。当所有的格子都被占领，但双方都无法使棋子连成一条直线的话，则判和棋。此程序1-9分别表示棋盘上的不同位置，如下图所示：1234567892. 一字棋程序所用软件软件名称：Dev-C+。由于我使用的电脑是win10系统，无法兼容vc6。所以使用Dev-C+这个可以与win10兼容的软件。Dev-C+是一个C&C+开发工具。软件界面如下所示：3. 实验调试将程序进行调试，没有错误，然后运行。调试结果如下：4. 运行程序运行程序，有两种选择：人先走，和电脑先

3、走。显示界面如下：输入数字1：输入数字5（表示走在中间位置）：输入数字3：输入数字4：输入数字2：输入数字9：5. 可能出现的运行结果：通过验证，发现此程序可能出现三种结果：这局是平局、孙伟输了、恭喜孙伟赢了。还可以终止此场游戏，但是玩家孙伟赢了，和预期有所出入，后面将具体分析。下图是各种情况出现的截图：二、 程序分析1. checkWin函数应用程序主要包含checkWin函数，用来判断胜负，列出了一字棋可以赢的8种可能；2Search函数Search函数主要作为估价函数，主要用于计算机落棋时来判断落子位置的。所有的估值都是根据一字棋可能赢的8种情况来的。对于计算机可以落子的每一种情况进行判

4、断，所得到的的最大值，即计算机应该落子的位置。例如：若果计算机先走，则返回的f值如下表所示：落子位置123456789返回的f值323242323从上表可以看出当落子位置为中间位置时，返回的f值最大为4，所以计算机会选择位置5落子。3Checkwinning函数用来确定是否已经有两点成线，返回成线的位置。4Man函数表示玩家落子位置5计算机落子位置通过Search函数的值以及Checkwinning函数来确定落子位置。Checkwinning函数的优先级高于Search函数。6Display函数用来显示棋盘的落子位置。7main函数主函数main函数，通过调用其它函数实现程序本身的功能。三、

5、针对玩家赢的情况对此程序进行分析：以下这种情况是玩家赢，并且所有类似的走法都是玩家赢。运行如下：例如下面这种情况，当玩家先走4时，计算机优先走5。当玩家再走的位置为3时，计算机可以走的位置只有1,2,6,7,8,9,四个位置。但是计算机选择的位置是9，为什么计算机没有选择走位置1？通过对程序的反复校核和思考。终于找到了答案。Checkwinning函数在返回f值之前并不能预测玩家下一步的位置，通过目前棋子的位置也不能满足Checkwinning函数的条件。因此执行Search函数。当玩家再走的位置为3时，计算机可以走的位置只有1,2,6,7,8,9,四个位置。此时各个位置返回的f值如下：落子位

6、置126789返回的f值777888通过比较可以发现：7,8,9三个位置的f值相同且均为最大值。将此三个位置通过Checkwinning函数，可以判断出落子位置是9时，计算机才有赢的可能性，所以选择了9。四、 实验心得通过这次实验发现人工智能是一个非常有意思的科学。并且通过自己的不断尝试与努力，终于将程序运行出来，并且对运行的结果进行了分析。感觉非常有意义，学到了很多，这次实验使我受益匪浅。在此感谢老师的辛苦教学及精心指导！ 五、 附源代码：#include #include #include #include #define MAX 1000 /* 定义最大值为1000 */#define

7、MIN -1000 /* 最小值为-1000 */#define NONE 0 /* 如果搜索不到结果，结果NONE */#define DRAW 1 /* 定义平局DRAW为1 */#define C_WIN 2 /* 电脑赢为2 */#define M_WIN 3 /* 人赢为3 */#define QUIT 4 /* 放弃为4 */#define MAN -1 /* 人用-1表示 */#define COM 1 /* 电脑用1表示 */#define TRUE 1 /* 定义b10用来存储棋盘（board） , step表示可以下的步数 ，r表示结果，初始值为NONE；w表示可以赢的位置

8、 */int b10=0,step=9,r=NONE,w=0; /* checkWin函数用来判断胜负，如果有胜负，返回胜方，否则返回NONE */ int checkWin(int t, int p) if (t1=p & t1=t2 & t2=t3) return(p); if (t4=p & t4=t5 & t5=t6) return(p); if (t7=p & t7=t8 & t8=t9) return(p); if (t1=p & t1=t4 & t4=t7) return(p); if (t2=p & t2=t5 & t5=t8) return(p); if (t3=p & t3

9、=t6 & t6=t9) return(p); if (t1=p & t1=t5 & t5=t9) return(p); if (t3=p & t3=t5 & t5=t7) return(p); return(NONE);/* search函数，搜索计算机和人可以羸的机会，用来计算评价值，*/int search(int t) int f=0,k=0; k=checkWin(t,MAN); /* 先判断人是否可以羸 */ if(k=MAN) return MIN; /* 如果可以返回一个最小值 */ if (t1=0 & t2=0 & t3=0) f+; if (t4=0 & t5=0 & t

10、6=0) f+; if (t7=0 & t8=0 & t9=0) f+; if (t1=0 & t4=0 & t7=0) f+; if (t2=0 & t5=0 & t8=0) f+; if (t3=0 & t6=0 & t9=0) f+; if (t1=0 & t5=0 & t9=0) f+; if (t3=0 & t5=0 & t7=0) f+; if (t1=0 & t2=0 & t3=0) f-; if (t4=0 & t5=0 & t6=0) f-; if (t7=0 & t8=0 & t9=0) f-; if (t1=0 & t4=0 & t7=0) f-; if (t2=0 &

11、t5=0 & t8=0) f-; if (t3=0 & t6=0 & t9=0) f-; if (t1=0 & t5=0 & t9=0) f-; if (t3=0 & t5=0 & t7=0) f-; return f; /* 计算评价值，并返回评价值 */* checkWinning函数用来搜索是否已经有两子成线， 并返回成线的位置*/int checkWinning(int p,int t) int i,k=10; for(i=1;i10;i+) if(ti=0) ti=p; if(checkWin(t,p)=p) ti=0; k=i; w+; ti=0; return k;/*displ

12、ay函数用来显示棋盘，并显示结果*/void display(int type) printf(姓名： n); printf(学号： n); printf(学院： n); printf(班级： n); char dis10=; int i; for(i=1;i10;i+) if(bi0) disi=O; printf(n%c|%c|%cn,dis1,dis2,dis3); printf(-n); printf(%c|%c|%cn,dis4,dis5,dis6); printf(-n); printf(%c|%c|%cn,dis7,dis8,dis9); if(type=NONE) printf

13、(请继续); if(type=DRAW) printf(这局是平局!); if(type=C_WIN) printf(孙伟输了); if(type=M_WIN) printf(恭喜孙伟赢了!) ; if(type=QUIT) printf(孙伟停止了这场游戏!);/* 人下的时候执行man函数 */int man() int c; /* 提示信息 */ printf(n请输入您想下的位置，输入0结束（输入1-9分别代表9宫格所在的位置）n); for (c=getche(); ; printf(n), c=getche() ) if (isdigit(c) & bc-48=0) /* 如果用户

14、输入的是0就结束程序 */if(c=0)r=QUIT; return 0;/* 下在用户输入的位置 ，步数减1 */step-;bc-48=MAN;/* 如果步数为0，结果设为平局 */if(step=0) r=DRAW;/* 人赢了，结果为M_WIN */if(checkWin(b,MAN)=MAN)r=M_WIN;return 0; int com() int i,j,t10; int temp,max=MIN-1,f=0,best=1,k,flag; system(cls); /* 如果电脑可以赢下在该位置 */ flag=checkWinning(COM,b); if(flag10)

15、bflag=COM;r=C_WIN;step-;return 0; /* 如果人可以赢，也下在相应的位置 */ flag=checkWinning(MAN,b); if(flag10) bflag=COM;step-;return 0; /* 用t暂时存储棋盘 */ for(i=1;i10;i+) ti=bi; for(i=1;i10;i+) if(ti=0) ti=COM; f=MAX; k=checkWinning(COM,t); /*如果搜索到下了第i格后人可以赢*/ /*就对算法进行剪支，只返回k位置的评价值 */ for(j=1;j10;j+) if(k10) tk=MAN; f=s

16、earch(t); tk=0; break; /* 否则算出每个生成的结点的评价值 */ if(tj=0) tj=MAN; temp=search(t); if(tempmax) /* 在最大层中选择最大的评价值 */ best=i; max=f; bbest=COM; /* 并下在最大层中评价值最大的位置*/ step-; if(step=0) r=DRAW;main() char c; int i; system(cls); printf(姓名： n); printf(学号： n); printf(学院： n); printf(班级： n); for(i=0;i30;i+) printf(*); printf(n是否想先下？（自己先下请输入1，电脑先下请输入2）n); for (c=get