前言：有了用C++开发象棋及其AI的经验后，我就萌生了再用C++开发五子棋及其AI的想法。有了想法还等什么？付诸实施呗！
首先明确一盘五子棋需要什么属性：一盘五子棋有黑棋有白棋，与象棋不同的是，五子棋的棋子数目不是确定的，而是随着下棋随着增加的，所以，需要一个存放整盘棋棋子数目的整型变量num_of_Stone。五子棋下棋的有两方，黑方和白方，所以需要一个存放当前该谁走的布尔型变量_bBlackTurn，黑棋先行，顾名思义，初始化时应该将它的值置为true。还需要一个存放棋盘上存在的所有棋子的数组_s，由于不确定棋子的数目，所以将这个数组的类型设置为QVector。此外，为了更方便地处理棋盘信息，再引入存放棋盘信息的二维数组map[15][15]，和将横竖撇捺四个方向上线段化之后形成的一维数组的集合L。
给大家看一下棋盘类：
#ifndef BOARD_H
#define BOARD_H
#include
#include “Stone.h”
#include “Step.h”
#include
#include
class Board : public QWidget
{
Q_OBJECT
public:
//棋盘类的构造函数
explicit Board(QWidget *parent = 0);
//棋盘类的析构函数
~Board();
//棋子半径
int _r;
//棋子数目
int num_of_stone;
//存放所有棋子的数组
QVector _s;
//是不是应该黑棋走
bool _bBlackTurn;
//棋盘地图
int map[15][15];
//线段化的棋盘信息
struct
{
int line[15];
}L[21+15+15+21];
//画界面的函数
void paintEvent(QPaintEvent *);
//鼠标释放的响应函数
void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *);
//点击屏幕上某个点的响应函数
void click(QPoint pt);
virtual void click(int id,int row,int col);
//绘制棋子的函数
void drawStone(QPainter& painter,int id);
//判断行走是否合法的函数
bool canMove(int row,int col);
//走棋函数
void moveStone(int moveid, int row, int col);
//悔棋函数
void reliveStone(int row,int col);
//输入行列坐标获取棋子id的函数
int getStoneId(int row,int col);
//判断谁胜谁负的函数
int whowin();
//将棋盘信息线段化
void turnLine();
//保存棋子的行棋信息的函数
void saveStep(int moveid, int row, int col, QVector& steps);
//获取用户点击位置的行列坐标的函数
bool getRowCol(QPoint pt,int &row,int &col);
//输入行列坐标返回像素坐标的函数
QPoint center(int row,int col);
//输入棋子的id 返回像素坐标
QPoint center(int id);
};
#endif // BOARD_H
首先使用棋盘类的构造函数初始化棋盘信息：
Board::Board(QWidget *parent) : QWidget(parent)
{
int i,j;
//将棋子个数初始化为0
num_of_stone=0;
//黑棋先行
_bBlackTurn=true;
//初始化地图 二维数组的元素的值为-1代表该位置上没有棋子 值为0代表该位置上有黑棋 值为1代表该位置上有白棋
for(i=0;i<15;i++)
for(j=0;j<15;j++)
{
map[i][j]=-1;
}
}
然后在paintEvent函数里绘制整个棋盘：
void Board::paintEvent(QPaintEvent *)
{
//初始化画笔painter
QPainter painter(this);
//初始化棋子直径
int d=30;
//初始化棋子半径
_r=d/2;
//整盘棋局的胜负信息 flag=1时黑方胜利 flag=2时白方胜利
int flag=whowin();
if(flag==1)
{
//将画笔painter的颜色设置为黑色
painter.setPen(Qt::black);
painter.drawText(rect(), Qt::AlignCenter, QStringLiteral(“黑方胜利!”));
}
else if(flag==2)
{
//将画笔painter的颜色设置为红色
painter.setPen(Qt::red);
painter.drawText(rect(), Qt::AlignCenter, QStringLiteral(“白方胜利!”));
}
else
{
//画10条横线
for(int i=1;i<=15;i++)
painter.drawLine(QPoint(d,id),QPoint(15d,i*d));
//画9条竖线
for(int i=1;i<=15;i++)
painter.drawLine(QPoint(id,d),QPoint(id,15*d));
//绘制棋子
for(int i=0;i
{
drawStone(painter,i);
}
}
}
五子棋的棋盘共15行15列。paintEvent函数是用来画界面的，每调用一次update函数就会被自动调用，paintEvent函数里也需要绘制棋子，因此在paintEvent函数里点用了drawStone函数，drawStone函数在下面介绍。此外，调用whowin函数是用来判断棋局是否已经分出胜负的，如果已经分出胜负当然要展示对局结果给用户看啦，whowin函数在下文中介绍。
另外，棋子也需要单独划分成一类，给大家看一下棋子类：
#ifndef STONE_H
#define STONE_H
class Stone
{
public:
Stone();
bool _black;
int _row;
int _col;
int _id;
void init(int id);
};
#endif // STONE_H
五子棋里的棋子类就比象棋的简单多了，棋子的属性基本上只有只有行列坐标和棋子属于哪一方。
棋子有个初始化函数init：
void Stone::init(int id)
{
_id=id;
if(_id%2==0)
{
_black=true;
}
else
{
_black=false;
}
}
这里就有必要说一下对棋子类型的判断了。前面讲到了一个存放全盘棋子数目的变量num_of_Stone，这里就巧妙运用这个变量对棋子进行初始化，棋子的id就是该棋子放到棋盘上之前的num_of_Stone的值。举个例子，第一个下上去的棋子是黑棋，该棋子的id为该棋子放到棋盘上之前的num_of_Stone的值，也就是0，id除以2的余数为0，所以以id除以2的余数为标志，初始化棋子类型，余数为0的是黑棋。余数为1的是白棋；第二个下上去的棋子是白棋。该棋子的id便是1，id除以2的余数是1，也就初始化该枚棋子白棋。
上drawStone函数的源代码：
void Board::drawStone(QPainter& painter,int id)
{
painter.setPen(Qt::black);
if(_s[id]._black)
painter.setBrush(QBrush(Qt::black));
else
painter.setBrush(QBrush(Qt::white));
//画圆
painter.drawEllipse(center(id),_r,_r);
}
给大家看一下一系列鼠标事件响应函数的源代码：
void Board::mouseReleaseEvent(QMouseEvent *ev)
{
if(ev->button() != Qt::LeftButton)
{
return;
}
click(ev->pos());
}
void Board::click(QPoint pt)
{
int row, col;
bool bClicked = getRowCol(pt, row, col);
if(!bClicked) return;
if(canMove(row,col))
{
int id=num_of_stone;
click(id, row, col);
}
}
//获取用户点击位置的行列坐标 如果点击在合法范围内返回true 点击在合法范围外返回false
bool Board::getRowCol(QPoint pt,int &row,int &col)
{
for(row=0;row<15;row++)
for(col=0;col<15;col++)
{
QPoint c = center(row,col);
int dx = c.x() - pt.x();
int dy = c.y() - pt.y();
int dist = dxdx + dydy;
if(dist<_r*_r)
return true;
}
return false;
}
getRowCol函数有两个引用的参数，因此该函数的功能不仅仅是返回了一个布尔类型的值，其主要功能还有确定用户点击位置所属的行列坐标。以所有行列坐标为圆心，假想一个个圆形区域，用户点击在圆形区域范围内便确定了一个行列坐标。
//输入行列坐标 返回像素坐标
QPoint Board::center(int row,int col)
{
QPoint ret;
ret.rx()=(col+1)_r2;
ret.ry()=(row+1)_r2;
return ret;
}
//输入棋子的id 返回像素坐标
QPoint Board::center(int id)
{
return center(_s[id]._row,_s[id]._col);
}
形参为id的center函数在drawStone函数中有调用。
void Board::click(int id, int row, int col)
{
moveStone(id,row,col);
update();
}
//行棋函数
void Board::moveStone(int moveid, int row, int col)
{
Stone p;
p.init(moveid);
//将新生成的棋子压入vector
_s.append§;
_s[moveid]._row = row;
_s[moveid]._col = col;
//转换行棋的一方
_bBlackTurn=!_bBlackTurn;
//全盘棋子数目增加1
num_of_stone++;
//修改相应的地图信息
map[row][col]=moveid%2;
}
在moveStone函数里，要生成一个棋子并将其压入已存在的棋子的集合中，转换行棋方，将棋盘上已有的棋子数加1，最后修改相应的地图信息。
接下来，重点介绍将棋盘信息线段化的turnLine函数和判断棋局胜负的whowin函数，turnLine函数是whowin函数的基础。
turnLine函数的作用是在棋盘所有的可放棋子的位置个数大于等于5的横竖撇捺四个方向上分别形成单独的一维数组，并将所有的一维数组存放在board类的结构体数组L中。
//将棋盘坐标线段化
void Board::turnLine()
{
int i,row,col,pos,start_row=0,start_col=10;
int t;
for(i=0;i<21+15+15+21;i++)
{
//走捺
if(i>=0&&i<10)
{
pos=0;
for(row=start_row,col=start_col;row<15&&row>=0&&col<15&&col>=0;row++,col++,pos++)
{
L[i].line[pos]=map[row][col];
}
for(t=pos;t<15;t++)
{
L[i].line[t]=-1;
}
start_col–;
}
//走捺
else if(i<21)
{
pos=0;
for(row=start_row,col=start_col;row<15&&row>=0&&col<15&&col>=0;row++,col++,pos++)
L[i].line[pos]=map[row][col];
for(t=pos;t<15;t++)
{
L[i].line[t]=-1;
}
start_row++;
if(i==20)
{
start_row=14;
start_col=0;
}
}
//走竖
else if(i<21+15)
{
pos=0;
for(row=start_row,col=start_col;row<15&&row>=0&&col<15&&col>=0;row–,pos++)
L[i].line[pos]=map[row][col];
for(t=pos;t<15;t++)
{
L[i].line[t]=-1;
}
start_col++;
if(i==21+14)
{
start_row=14;
start_col=14;
}
}
//走横
else if(i<21+15+15)
{
pos=0;
for(row=start_row,col=start_col;row<15&&row>=0&&col<15&&col>=0;col–,pos++)
L[i].line[pos]=map[row][col];
for(t=pos;t<15;t++)
{
L[i].line[t]=-1;
}
start_row–;
if(i==21+15+14)
{
start_row=0;
start_col=4;
}
}
//走撇
else if(i<21+15+15+10)
{
pos=0;
for(row=start_row,col=start_col;row<15&&row>=0&&col<15&&col>=0;row++,col–,pos++)
L[i].line[pos]=map[row][col];
for(t=pos;t<15;t++)
{
L[i].line[t]=-1;
}
start_col++;
}
//走撇
else if(i<21+15+15+21)
{
pos=0;
for(row=start_row,col=start_col;row<15&&row>=0&&col<15&&col>=0;row++,col–,pos++)
L[i].line[pos]=map[row][col];
for(t=pos;t<15;t++)
{
L[i].line[t]=-1;
}
start_row++;
}
}
}
一维数组中的元素值为-1代表没有棋子，值为0代表有黑子，值为1代表有白子。turnLine的过程就是初始化结构体数组L的过程。这就为判断胜负提供了遍历，判断胜负的时候只需要一行一行遍历结构体数组L，如果L中有形成五子连珠的情况则返回胜负信息并break。
上whowin函数的源代码：
//获取棋局胜负信息的函数
int Board::whowin()
{
//初始化结构体数组L
turnLine();
int sum_black,sum_white;
int i,j;
//看看是否有黑棋五子连珠的情况
for(i=0;i<21+15+15+21;i++)
{
sum_black=0;
for(j=0;j<15;j++)
{
if(L[i].line[j]==0)
sum_black++;
else
//计数器重新置零
sum_black=0;
if(sum_black>=5)
{
return 1;
}
}
}
//看看是否有白棋五子连珠的情况
for(i=0;i<21+15+15+21;i++)
{
sum_white=0;
for(j=0;j<15;j++)
{
if(L[i].line[j]==1)
sum_white++;
else
//计数器重新置零
sum_white=0;
if(sum_white>=5)
{
return 2;
}
}
}
return 0;
}
先调用turnLine函数初始化结构体数组L，再分别对黑白两方判断胜利与否。在判断的时候以行为单位，出现胜利的一方立刻跳出循环。若黑方胜利返回1；若白方胜利返回2；若两方都没有胜利，则最后返回0。
还有另外一种形式的whowin函数：
int Board::whowin()
{
int sum;
int i,j,k;
for(i=0;i
{
if(i%2==0)
{
sum=0;
for(j=_s[i]._row;j>=0&&j<15&&j<_s[i]._row+5;j++)
{
if(getStoneId(j,_s[i]._col)%2==0)
sum++;
}
if(sum==5)
return 1;
sum=0;
for(j=_s[i]._row;j>=0&&j<15&&j>_s[i]._row-5;j–)
{
if(getStoneId(j,_s[i]._col)%2==0)
sum++;
}
if(sum==5)
return 1;
sum=0;
for(j=_s[i]._col;j>=0&&j<15&&j<_s[i]._col+5;j++)
{
if(getStoneId(_s[i]._row,j)%2==0)
sum++;
}
if(sum==5)
return 1;
sum=0;
for(j=_s[i]._col;j>=0&&j<15&&j>_s[i]._col-5;j–)
{
if(getStoneId(_s[i]._row,j)%2==0)
sum++;
}
if(sum==5)
return 1;
sum=0;
for(j=_s[i]._row,k=_s[i]._col;j>=0&&j<15&&k>=0&&k<15&&j<_s[i]._row+5&&k<_s[i]._col+5;j++,k++)
{
if(getStoneId(j,k)%2==0)
sum++;
}
if(sum==5)
return 1;
sum=0;
for(j=_s[i]._row,k=_s[i]._col;j>=0&&j<15&&k>=0&&k<15&&j<_s[i]._row+5&&k>_s[i]._col-5;j++,k–)
{
if(getStoneId(j,k)%2==0)
sum++;
}
if(sum==5)
return 1;
sum=0;
for(j=_s[i]._row,k=_s[i]._col;j>=0&&j<15&&k>=0&&k<15&&j>_s[i]._row-5&&k<_s[i]._col+5;j–,k++)
{
if(getStoneId(j,k)%2==0)
sum++;
}
if(sum==5)
return 1;
sum=0;
for(j=_s[i]._row,k=_s[i]._col;j>=0&&j<15&&k>=0&&k<15&&j>_s[i]._row-5&&k>_s[i]._col-5;j–,k–)
{
if(getStoneId(j,k)%2==0)
sum++;
}
if(sum==5)
return 1;
}
else
{
sum=0;
for(j=_s[i]._row;j>=0&&j<15&&j<_s[i]._row+5&&j<15;j++)
{
if(getStoneId(j,_s[i]._col)%2==1)
sum++;
}
if(sum==5)
return 2;
sum=0;
for(j=_s[i]._row;j>=0&&j<15&&j>_s[i]._row-5&&j<15;j–)
{
if(getStoneId(j,_s[i]._col)%2==1)
sum++;
}
if(sum==5)
return 2;
sum=0;
for(j=_s[i]._col;j>=0&&j<15&&j<_s[i]._col+5&&j<15;j++)
{
if(getStoneId(_s[i]._row,j)%2==1)
sum++;
}
if(sum==5)
return 2;
sum=0;
for(j=_s[i]._col;j>=0&&j<15&&j>_s[i]._col-5&&j<15;j–)
{
if(getStoneId(_s[i]._row,j)%2==1)
sum++;
}
if(sum==5)
return 2;
sum=0;
for(j=_s[i]._row,k=_s[i]._col;j>=0&&j<15&&k>=0&&k<15&&j<_s[i]._row+5&&k<_s[i]._col+5;j++,k++)
{
if(getStoneId(j,k)%2==1)
sum++;
}
if(sum==5)
return 2;
sum=0;
for(j=_s[i]._row,k=_s[i]._col;j>=0&&j<15&&k>=0&&k<15&&j<_s[i]._row+5&&k>_s[i]._col-5;j++,k–)
{
if(getStoneId(j,k)%2==1)
sum++;
}
if(sum==5)
return 2;
sum=0;
for(j=_s[i]._row,k=_s[i]._col;j>=0&&j<15&&k>=0&&k<15&&j>_s[i]._row-5&&k<_s[i]._col+5;j–,k++)
{
if(getStoneId(j,k)%2==1)
sum++;
}
if(sum==5)
return 2;
sum=0;
for(j=_s[i]._row,k=_s[i]._col;j>=0&&j<15&&k>=0&&k<15&&j>_s[i]._row-5&&k>_s[i]._col-5;j–,k–)
{
if(getStoneId(j,k)%2==1)
sum++;
}
if(sum==5)
return 2;
}
}
return 0;
}
该函数的函数体较为庞杂，因为它采用了一个棋子一个棋子判断的方法，遍历到一个棋子，那么由该棋子向其左上、左、左下、右上、右、右下延伸判断，出现五子连珠则跳出循环。
最后给大家看一下程序效果图：
