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人机五子棋-棋逢谁手(从他人转载)

2021-11-24 分类:JavaScript 作者:管理员 阅读(110)

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<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>JS AI五子棋</title>
    <style type="text/css">
        .box {
            width: 450px;
            height: 450px;
            margin: 50px auto;
        }
        canvas {
            display: block;
            box-shadow: 0px 0px 10px #ccc;
            background: url(./bg.png) no-repeat center center;
            background-size: cover;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <div class="box"></div>
</body>
</html>
<script type="text/javascript" src="./index.js"></script>
<script>

    /*
        * @param opts: {
            width: 默认450
            container: 父容器
        }
    */

    var gobang = new Gobang();
    gobang.init({
        container: '.box'
    })
</script>
js
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function Gobang () {
    this.over = false; // 是否结束
    this.player = true; // true:我  false:电脑
    this.allChesses = []; // 所有棋子
    this.existChesses = [] // 已经落下的棋子
    this.winsCount = 0; // 赢法总数
    this.wins = []; // 所有赢法统计
    this.myWins = []; //我的赢法统计
    this.computerWins = []; //电脑赢法统计
}

//初始化
Gobang.prototype.init = function(opts) {
    // 生成canvas棋盘
    this.createCanvas(opts);

    //棋盘初始化
    this.boardInit();

    // 鼠标移动聚焦功能实现
    this.mouseMove();

    //算法初始化
    this.algorithmInit();

    //落子功能实现
    this.dorpChess();
}


//生成canvas
Gobang.prototype.createCanvas = function(opts) {
    var opts = opts || {};
    if (opts.width && opts.width%30 !== 0) throw new RangeError(opts.width+'不是30的倍数');
    this.col = (opts.width && opts.width/30) || 15; // 棋盘列

    var oCanvas = document.createElement('canvas');
    oCanvas.width = oCanvas.height = opts.width || 450;
    this.canvas = oCanvas;
    document.querySelector(opts.container || 'body').appendChild(this.canvas);
    this.ctx = oCanvas.getContext('2d');
}

//棋盘初始化
Gobang.prototype.boardInit = function(opts){
    this.drawBoard();
}

// 画棋盘
Gobang.prototype.drawBoard = function(){
    this.ctx.strokeStyle = "#bfbfbf";
    for (var i = 0; i < this.col; i++) {
        this.ctx.moveTo(15+ 30*i, 15);
        this.ctx.lineTo(15+ 30*i, this.col*30-15);
        this.ctx.stroke();
        this.ctx.moveTo(15, 15+ 30*i);
        this.ctx.lineTo(this.col*30-15, 15+ 30*i);
        this.ctx.stroke();
    }
}

// 画棋子
Gobang.prototype.drawChess = function(x, y, player){
    var x = 15 + x * 30,
        y = 15 + y * 30;
    this.ctx.beginPath();
    this.ctx.arc(x, y, 13, 0, Math.PI*2);


    var grd = this.ctx.createRadialGradient(x + 2, y - 2, 13 , x + 2, y - 2, 0);
    if (player) { //我 == 黑棋
        grd.addColorStop(0, '#0a0a0a');
        grd.addColorStop(1, '#636766');
    }else{  //电脑 == 白棋
        grd.addColorStop(0, '#d1d1d1');
        grd.addColorStop(1, '#f9f9f9');
    }
    this.ctx.fillStyle = grd;
    this.ctx.fill()
}


// 鼠标移动时触发聚焦效果, 需要前面的聚焦效果消失, 所有需要重绘canvas
Gobang.prototype.mouseMove = function(){
    var that = this;
    this.canvas.addEventListener('mousemove', function (e) {
        that.ctx.clearRect(0, 0, that.col*30, that.col*30);
        var x = Math.floor((e.offsetX)/30),
            y = Math.floor((e.offsetY)/30);

        //重绘棋盘
        that.drawBoard();

        //移动聚焦效果
        that.focusChess(x, y);

        //重绘已经下好的棋子
        that.redrawedChess()
    });
}

//鼠标移动聚焦
Gobang.prototype.focusChess = function(x, y){
    this.ctx.beginPath();
    this.ctx.fillStyle = '#E74343';
    this.ctx.arc(15 + x * 30, 15 + y * 30, 6, 0, Math.PI*2);
    this.ctx.fill();
}

//重绘当前下好的棋子
Gobang.prototype.redrawedChess = function(x, y){
    for (var i = 0; i < this.existChesses.length; i++) {
        this.drawChess(this.existChesses[i].x, this.existChesses[i].y, this.existChesses[i].player);
    }
}



//算法初始化
Gobang.prototype.algorithmInit = function(){
    //初始化棋盘的每个位置和赢法
    for (var x = 0; x < this.col; x++) {
        this.allChesses[x] = [];
        this.wins[x] = [];
        for (var y = 0; y < this.col; y++) {
            this.allChesses[x][y] = false;
            this.wins[x][y] = [];
        }
    }

    //获取所有赢法
    this.computedWins();

    // 初始化电脑和我每个赢法当前拥有的棋子数
    for (var i = 0; i < this.winsCount; i++) {
        this.myWins[i] = 0;
        this.computerWins[i] = 0;
    }
}

//获取所有赢法
Gobang.prototype.computedWins = function(){
    /*
        直线赢法
        以15列为准
    */

    for (var x = 0; x < this.col; x++) { //纵向所有赢法
        for (var y = 0; y < this.col-4; y ++) {
            this.winsCount ++;

            /*
                如:
                1.组成的第一种赢法
                    [0,0]
                    [0,1]
                    [0,2]
                    [0,3]
                    [0,4]
               
                2.组成的第二种赢法
                    [0,1]
                    [0,2]
                    [0,3]
                    [0,4]
                    [0,5]
                以此类推一列最多也就11种赢法, 所有纵向x有15列  每列最多11种, 所有纵向总共15 * 11种
            */

            //以下for循环给每种赢法的位置信息储存起来
            for (var k = 0; k < 5; k ++) {
                this.wins[x][y+k][this.winsCount] = true;
                /*
                    位置信息
                    第一种赢法的时候:
                        this.wins = [
                                        [
                                            [1:true],
                                            [1:true],
                                            [1:true],
                                            [1:true],
                                            [1:true]
                                        ],
                                        [
                                            ......
                                        ]
                                    ]

                        虽然这是一个三维数组, 我们把它拆分下就好理解了
                        相当于  this.wins[0][0][1], this.wins[0][1][1], this.wins[0][2][1], this.wins[0][3][1], this.wins[0][4][1]
                       
                        因为对象可以这样取值:
                            var obj = {
                                a: 10,
                                b: 'demo'
                            }
                            obj['a'] === obj.a

                        所有也就相当于 this.wins[0][0].1, this.wins[0][1].1, this.wins[0][2].1, this.wins[0][3].1, this.wins[0][4].1

                        虽然数组不能这么取值,可以这么理解

                        所以      this.wins[0][0].1  就可以理解为  在 x=0, y=0, 上有第一种赢法
                                this.wins[0][1].1  就可以理解为  在 x=0, y=1, 上有第一种赢法
                                ......

                        以上this.wins[0][0],this.wins[0][1]...可以看作是 this.wins[x][y]
                        所以第一种赢法的坐标就是: [0,0] [0,1] [0,2] [0,3] [0,4]
                */

            }
        }
    }

    for (var y = 0; y < this.col; y++) { //横向所有赢法, 同纵向赢法一样,也是15 * 11种
        for (var x = 0; x < this.col-4; x ++) {
            this.winsCount ++;
            for (var k = 0; k < 5; k ++) {
                this.wins[x+k][y][this.winsCount] = true;
            }
        }
    }




    /*
        交叉赢法
    */

    for (var x = 0; x < this.col-4; x++) { // 左 -> 右 开始的所有交叉赢法  总共11 * 11种
        for (var y = 0; y < this.col-4; y ++) {
            this.winsCount ++;

            /*
            如:
            1.  [0,0]
                [1,1]
                [2,2]
                [3,3]
                [4,4]
           
            2.  [0,1]
                [1,2]
                [2,3]
                [3,4]
                [4,5]

            3.  [0,2]
                [1,3]
                [2,4]
                [3,5]
                [4,6]
            ...

                [1,0]
                [2,1]
                [3,2]
                [4,3]
                [5,5]

            相当于从左至右  一列列计算过去

            */


            for (var k = 0; k < 5; k ++) {
                this.wins[x+k][y+k][this.winsCount] = true;
            }
        }
    }

    for (var x = this.col-1; x >= 4; x --) { //右 -> 左 开始的所有交叉赢法  总共11 * 11种
        for (var y = 0; y < this.col-4; y ++) {
            this.winsCount ++;
            for (var k = 0; k < 5; k ++) {
                this.wins[x-k][y+k][this.winsCount] = true;
            }
        }
    }
}



//落子实现
Gobang.prototype.dorpChess = function(){
    var that = this;
    this.canvas.addEventListener('click', function(e) {
        // 判断是否结束
        if (that.over) return;

        var x = Math.floor((e.offsetX)/30),
            y = Math.floor((e.offsetY)/30);

        //判断该棋子是否已存在
        if (that.allChesses[x][y]) return;

        // 检查落子情况
        that.checkChess(x, y)

        if (!that.over) {
            that.player = false;
            that.computerDropChess()
        }
    })
}

// 计算机落子
Gobang.prototype.computerDropChess = function(){
    var myScore = [], //玩家比分
        computerScore = [], // 电脑比分
        maxScore = 0; //最大比分
   

    //比分初始化
    var scoreInit = function(){
        for( var x = 0; x < this.col; x ++) {  
            myScore[x] = [];
            computerScore[x] = [];
            for (var y = 0; y < this.col; y ++) {
                myScore[x][y] = 0;
                computerScore[x][y] = 0;
            }
        }
    }
    scoreInit.call(this);

    //电脑待会落子的坐标
    var x = 0, y = 0;

    // 基于我和电脑的每种赢法拥有的棋子来返回对应的分数
    function formatScore(o, n) {
        if (o < 6 && o > 0) {
            var n = 10;
            for (var i = 0; i < o; i++) {
                n *= 3;
            }
            return n
        }
        return 0
    }

    // 获取没有落子的棋盘区域
    function existChess(arr) {
        var existArr = [];
        for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
            for (var j = 0; j < arr[i].length; j++) {
                if (!arr[i][j]) {
                    existArr.push({x:i, y:j})
                }
            }
        }
        return existArr;
    }

    var exceptArr = existChess(this.allChesses);

    // 循环未落子区域,找出分数最大的位置
    for (var i = 0; i < exceptArr.length; i++) {
        var o = exceptArr[i];

        // 循环所有赢的方法
        for (var k = 0; k < this.winsCount; k++) {

            //判断每个坐标对应的赢法是否存在
            if (this.wins[o.x][o.y][k]) {

                // 计算每种赢法,拥有多少棋子,获取对应分数
                // 电脑起始分数需要高一些,因为现在是电脑落子, 优先权大
                myScore[o.x][o.y] += formatScore(this.myWins[k-1], 10);
                computerScore[o.x][o.y] += formatScore(this.computerWins[k-1], 11);
            }
        }

        //我的分数判断
        if (myScore[o.x][o.y] > maxScore) { //当我的分数大于最大分数时, 证明这个位置的是对我最有利的
            maxScore = myScore[o.x][o.y];
            x = o.x;
            y = o.y;
        }else if (myScore[o.x][o.y] === maxScore) { //当我的分数与最大分数一样时, 证明我在这两个位置下的效果一样, 所以我们应该去判断在这两个位置时,电脑方对应的分数
            if (computerScore[o.x][o.y] > computerScore[x][y]) {
                x = o.x;
                y = o.y;
            }
        }

        // 电脑分数判断, 因为是电脑落子, 所以优先权大
        if (computerScore[o.x][o.y] > maxScore) {
            maxScore = computerScore[o.x][o.y];
            x = o.x;
            y = o.y;
        }else if (computerScore[o.x][o.y] === maxScore) {
            if (myScore[o.x][o.y] > myScore[x][y]) {
                x = o.x;
                y = o.y;
            }
        }
    }

    this.checkChess(x, y)

    if (!this.over) {
        this.player = true;
    }
}

//检查落子情况
Gobang.prototype.checkChess = function(x, y){
    //画棋
    this.drawChess(x, y, this.player);
    //记录落下的棋子
    this.existChesses.push({
        x: x,
        y: y,
        player: this.player
    });
    //该位置棋子置为true,证明已经存在
    this.allChesses[x][y] = true;

    this.currWinChesses(x, y, this.player);
}

//判断当前坐标赢的方法各自拥有几粒棋子
Gobang.prototype.currWinChesses = function(x, y, player){
    var currObj = player ? this.myWins : this.computerWins;
    var enemyObj = player ? this.computerWins : this.myWins;
    var currText = player ? '我' : '电脑';
    for (var i = 1; i <= this.winsCount; i++) {
        if (this.wins[x][y][i]) { //因为赢法统计是从1开始的  所以对应我的赢法需要减1
            currObj[i-1] ++;  // 每个经过这个点的赢法都增加一个棋子;

            enemyObj[i-1] = 6; //这里我下好棋了,证明电脑不可能在这种赢法上取得胜利了, 置为6就永远不会到5

            if (currObj[i-1] === 5) { //当达到 5 的时候,证明我胜利了
                alert(currText+'赢了')
                this.over = true;
            }
        }
    }
}

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