基于Python实现的五子棋游戏设计（alpha-beta剪枝技术）-创新互联

目录
第1章问题描述 3
第2章问题分析 3
第3章算法设计 4
3.1 算法概述 4
3.2 极大极小树 4
3.3 α-β剪枝算法 5
3.3总体设计 6
3.3.1 系统流程图 7
3.3.2 基本设计 7
3.4 预处理 8
第4章算法实现 11
4.1 估价函数 11
4.2 alpha-beta剪枝算法 15
4.2.1 算法流程图 15
4.2.2 代码实现 16
第5章成果展示与性能分析 18
5.1 成果展示 18
5.2 性能分析 23
第6章结论与心得体会 23
6.1 结论 23
6.2 实验心得 24
参考文献 28
3.3.2 基本设计
1．界面设计：基于tkinter设计的界面，包括游戏模式菜单、残局菜单，关于菜单三个部分组成，游戏模式菜单部分包括了人机对弈（AI先手）、人机对弈（玩家先手）、双人对弈（白子先手）、双人对弈黑子先手）等多种模式，各种模式的随意切换，突出程序灵活的特性。残局菜单栏我们设计了五种残局，难易程度程度依次递增，增强了游戏的趣味性，这个五个残局我们在网上小程序找的棋局，难度还可以。‘关于’菜单栏部分我们设计的事宜子界面，里面就显示我们小组开发过程负责的各模块的信息。
2. 棋盘设计：
我们的程序棋盘的显示部分是利用tkinter库的画布实现的，画布的背景设置为粉色，界面的美观性大大增强。在画布上画上1414的小格子表示棋盘，交点处放棋子，所以棋盘的大小为1515。程序中的棋盘对应15*15的二维数组chess_b，初始化为0，黑子用1填充数组，白子用2填充数组。至于画棋子，我们是根据棋盘数组将对应的位置用贴图的方法将黑棋白棋贴上去。
3. 胜负判断：
只需考虑横、竖、左斜和右斜四个方向，当棋盘数组chess_b中某个方向存在连续的五个‘1’或者‘2’时即黑子或者白子胜利，程序调用重置函数，清空棋盘，进入初始换界面，然后选择模式可继续开新局。
3.4 预处理
1.设定：
黑子：1
白子：2
空白：0
人机对弈时AI用白子，人用黑子。
2.五子棋估值函数主要的棋型：
五连：
五子棋是以谁先把五颗同色棋子连成一线为胜。我们把五颗子同色棋子连在一起的棋形称为“五连”或‘“连五”。

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def winner(chessboard):
    #横方向
    for i in range(15):
        for j in range(0,11):
            if chessboard[i][j]==chessboard[i][j+1]==chessboard[i][j+2]==chessboard[i][j+3]==chessboard[i][j+4]==1:
                return 1
            if chessboard[i][j]==chessboard[i][j+1]==chessboard[i][j+2]==chessboard[i][j+3]==chessboard[i][j+4]==2:
                return 2

    #竖方向
    for j in range(15):
        for i in range(0, 11):
            if chessboard[i][j] ==chessboard[i+1][j]==chessboard[i+2][j]==chessboard[i+3][j]==chessboard[i+4][j] ==1:
                return 1
            if chessboard[i][j] ==chessboard[i+1][j]==chessboard[i+2][j]==chessboard[i+3][j]==chessboard[i+4][j] ==2:
                return 2
    #右斜
    for  i in range(4,15):
        for j in range(11):
            if chessboard[i][j] == chessboard[i -1][j+1] == chessboard[i -2][j+2] == chessboard[i - 3][j+3] == \
                    chessboard[i - 4][j+4] == 1:
                return 1
            if chessboard[i][j] == chessboard[i -1][j+1] == chessboard[i -2][j+2] == chessboard[i - 3][j+3] == \
                    chessboard[i - 4][j+4] == 2:
                return 2

    # 左斜
    for i in range(10,-1,-1):
        for j in range(11):
            if chessboard[i][j] == chessboard[i + 1][j + 1] == chessboard[i + 2][j + 2] == chessboard[i + 3][j + 3] == \
                    chessboard[i + 4][j + 4] == 1:
                return 1
            if chessboard[i][j] == chessboard[i + 1][j + 1] == chessboard[i + 2][j + 2] == chessboard[i + 3][j + 3] == \
                    chessboard[i + 4][j + 4] == 2:
                return 2
    return 0

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