python-五子棋-AI
降智警告：本人爲編程新手，遵守面向CSDN編程原則，代碼架構具有個人特色，僅供參考
前言：課程期末項目寫了個黑白棋，所以放假寫個五子棋，作爲今年的總結
（該五子棋僅涉及最基礎的規則，輪留下，連五贏）
一.最終效果
功能：規定玩家先下，結束時展示結果。restart按鈕會變色，鼠標在按鈕上時顏色變深。按下restart按鈕可以重新開局。
二.AI實現
1.思路
①棋局
使用二維列表表示棋盤，0表示空位，1表示玩家棋子（黑），2表示電腦棋子（白）
②局面評估
爲了減少計算量，我將電腦當前的可下位置限制爲，非空位置的八鄰域中的空位。然後對每一個可下位置進行評估。
我們需要爲每一個當前可下位置進行評估得到一個分數，然後取分數最高的位置作爲本次的下子位置。
在評估時，我們需要考慮該位置對於本方的重要性，同時也要考慮該位置對敵方的重要性，所以我們需要將兩個評估所得分數相加作爲該位置的最終分數。
③評估方法
首先對於每一個需要評估的位置，先將電腦棋子放到該位置，然後分別取該位置的橫，豎，左斜，右斜四個方向上的線上的所有位置作爲四條棋線，對每個位置的四條棋線進行評估。然後反轉棋盤，將電腦的棋子換爲玩家棋子，玩家棋子換爲電腦棋子，再對該位置進行評估。兩個評估分數相加即爲該位置的最終分數。
五子棋中有許多棋型，如連五，活四，衝四，活三等，爲每一個棋型設置一個分數，每個位置的四條棋線中存在的所有棋型的分數相加，得到該位置的一方評估分數。
2.代碼實現
這裏僅給出根據當前棋局給出最佳下子位置的實現，項目完整代碼在我的github
①獲取當前棋局所有可下位置（限制條件下）
def get_charge_pos(board) :
#八鄰域
way = [(-1, -1), (-1, 0), (-1, 1), (0, -1), (0, 1), (1, -1), (1, 0), (1, 1)]
ret = []
for i in range(15) :
for j in range(15) :
#當前位置不爲空位
if board[i][j] != 0 :
#搜索八鄰域
for w in way :
pos = (i + w[0], j + w[1])
if pos[0] not in range(15) or pos[1] not in range(15) :
continue
if (board[pos[0]][pos[1]] == 0) and (pos not in ret) :
ret.append(pos)
return ret
②獲取當前位置棋線
（將一條棋線上的位置整理爲一個列表，將列表轉化爲字符串並進行處理，最終只剩下包含0,1,2三個數字的字符串，返回包含四條棋線代表的字符串的列表）
def get_score(pos, board) :
#獲取棋盤副本，在當前位置放入棋子
ori = copy.deepcopy(board)
ori[pos[0]][pos[1]] = 2
#橫，豎
h = str(ori[pos[0]])[1:-1].replace(',', '').replace(' ', '')
s = str([ori[i][pos[1]] for i in range(15)])[1:-1].replace(',', '').replace(' ', '')
#左斜
lx = str([ori[i][i - pos[0] + pos[1]] for i in range(15) if (i - pos[0] + pos[1]) in range(15)])[1:-1].replace(',', '').replace(' ', '')
#右斜
rx = str([ori[i][pos[0] + pos[1] - i] for i in range(15) if (pos[0] + pos[1] - i) in range(15)])[1:-1].replace(',', '').replace(' ', '')
return get_line_score([h, s, lx, rx])
③棋線評分
（由於棋型過多，判斷比較繁瑣，截取部分代碼作爲示例）
注意：由於棋線上對於棋型是單向查找的，所以對於不對稱的棋型要反轉棋型再次查找
④主函數
實現對每個可下位置進行兩次評分得到最終分數後，返回分數最高的位置
def get_pos(board) :
pos = get_charge_pos(board)
get = (-1, -1)
score = -float("inf")
for p in pos :
#反轉棋盤
o_board = opp_board(board)
s = get_score(p, board) + get_score(p, o_board)
if s > score :
get = p
score = s
return get
三.總結
這個項目的界面實現就不放代碼了，有興趣的可以看一下（項目代碼）
使用pygame來構造界面，調用了棋盤，黑白棋子，restart按鈕共五張圖片，如果修改圖片的話需要更改顯示的具體參數
因爲界面用到好幾張圖，如果轉化爲py文件一起打包的話，最後的exe會很大，所以就放在一個文件夾裏直接調用了，順便把程序框圖標的ico也放進去了
最終的效果還是不錯的，AI的勝率挺高的，也用到了今年所學的東西，也是今年的最後一個項目了。