python五子棋编程教程（Python游戏五子棋之人机对战）

开端画棋盘首先肯定是要画出棋盘来，用pygame画出一个19×19或15×15的棋盘并不是什么难事，这在之前的文章中已经多次用到，就不赘述了。pygame.gfxdraw目前还仅是实验版本，这意味着这个API可能会在以后的pygame版本中发生变化或消失。这个类对外提供一个落子方法drop，接收参数落子方和落子坐标，如果落子后胜利，则返回胜利者，否则返回None。活四四颗同色棋子连在一起，并且左右两边都没有对方棋子阻挡，有两个连五点。

五子棋比起我之前写的几款游戏来说，难度提高了不少。如果是人与人对战，那么，电脑只需要判断是否赢了就可以。如果是人机对战，那你还得让电脑知道怎么下。

我们先从简单的问题来看。

开端

画棋盘

首先肯定是要画出棋盘来，用 pygame 画出一个 19 × 19 或 15 × 15 的棋盘并不是什么难事，这在之前的文章中已经多次用到，就不赘述了。

画棋子

需要说一下的是画棋子，因为没找到什么合适的棋子图片，所以只要自己来画棋子。

我们用 pygame.draw.circle 画出来的圆形是这样的：

锯齿状十分明显， pygame.draw 中有画抗锯齿直线的函数 aaline ，但是并没有 aacircle这样的函数来画一个抗锯齿的圆。

这里就需要用到 pygame.gfxdraw 啦。 pygame.gfxdraw 目前还仅是实验版本，这意味着这个 API 可能会在以后的 pygame 版本中发生变化或消失。

要绘制抗锯齿和填充形状，请首先使用函数的aa *版本，然后使用填充版本。例如：

col = (255, 0, 0)surf.fill((255, 255, 255))pygame.gfxdraw.aacircle(surf, x, y, 30, col)pygame.gfxdraw.filled_circle(surf, x, y, 30, col)

我们用这个方法在棋盘上画一个棋子试试看。

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可以看到效果已明显改善。

落子

落子需要判断鼠标事件，当鼠标左键点击，获取鼠标点击的位置，然后根据棋盘的位置，计算出棋子落在棋盘的位置。

while True: for event in pygame.event.get(): if event.type == QUIT: sys.exit() elif event.type == MOUSEBUTTONDOWN: pressed_array = pygame.mouse.get_pressed() if pressed_array[0]: # 鼠标左键点击 mouse_pos = pygame.mouse.get_pos() click_Point = _get_clickpoint(mouse_pos)

胜利判定

当一子落下，如何判定是否胜利？

可以肯定的是，当某一子落下的时候，如果出现了 5 连，那么落下的这颗子必定在这条 5 连线上。那么这个问题就可以简化了，我们无需全盘扫描，只需要在落子位置上横竖撇捺扫描一下，判断是否出现 5 连即可。

我们定义一个棋盘类，类中实例化一个 19 × 19 的二维数组，初始值皆为 0，表示空，用 1 表示黑子，2 表示白子。这个类对外提供一个落子方法 drop ，接收参数落子方和落子坐标，如果落子后胜利，则返回胜利者，否则返回 None。

Chessman = namedtuple('Chessman', 'Name Value Color')Point = namedtuple('point', 'X Y')BLACK_CHESSMAN = Chessman('黑子', 1, (45, 45, 45))WHITE_CHESSMAN = Chessman('白子', 2, (219, 219, 219))offset = [(1, 0), (0, 1), (1, 1), (1, -1)]class Checkerboard: def __init__(self, line_points): self._line_points = line_points self._checkerboard = [[0] * line_points for _ in range(line_points)] def _get_checkerboard(self): return self._checkerboard checkerboard = property(_get_checkerboard) # 判断是否可落子 def can_drop(self, point): return self._checkerboard[point.Y][point.X] == 0 def drop(self, chessman, point): """ 落子 :param chessman: 黑子/白子 :param point:落子位置 :return:若该子落下之后即可获胜，则返回获胜方，否则返回 None """ print(f'{chessman.Name} ({point.X}, {point.Y})') self._checkerboard[point.Y][point.X] = chessman.Value if self._win(point): print(f'{chessman.Name}获胜') return chessman # 判断是否赢了 def _win(self, point): cur_value = self._checkerboard[point.Y][point.X] for os in offset: if self._get_count_on_direction(point, cur_value, os[0], os[1]): return True def _get_count_on_direction(self, point, value, x_offset, y_offset): count = 1 for step in range(1, 5): x = point.Xstep * x_offset y = point.Ystep * y_offset if 0 <= x < self._line_points and 0 <= y < self._line_points and self._checkerboard[y][x] == value: count= 1 else: break for step in range(1, 5): x = point.X - step * x_offset y = point.Y - step * y_offset if 0 <= x < self._line_points and 0 <= y < self._line_points and self._checkerboard[y][x] == value: count= 1 else: break return count >= 5

这里我定义了一个偏移量，我们一共要计算横竖撇捺 4 条线，任意一条线出现 5 连就算获胜。计算方法实际上是一样的，只是方向不同，所以定义一个偏移量数组，不同的偏移量表示不同的方向，这样就可以利用循环来实现了，节省了很多代码。

电脑落子

这就是全篇的重头戏了，要怎么教电脑下五子棋。

首先声明，我用的是相对传统的方式，不是深度学习。

五子棋就是要实现 5 连，所以，一开始，我的想法是：将所有连线保存在一个数组中，落子的时候选择最长的连线落子。但这样有个问题解决不掉，如何让电脑识别“三三”呢？

后来网上看到篇文章，使用的方法是：遍历棋盘上的空位，计算每一个位置其横竖撇捺 8 个方向上是否有己方的子，有一个就加 10 分，最后选得分最高的位置落子。

这样不太严谨，写出来的电脑估计水平很菜，但是这个思路却是对的，落子就是要找到最值得的地方，那么我们干脆对每一个可落子的地方来做一个评估，选出最优解。

这里我们需要了解一下五子棋的几种基本棋形：连五，活四，冲四，活三，眠三，活二，眠二。

连五

顾名思义，五颗同色棋子连在一起，赢了。

活四

四颗同色棋子连在一起，并且左右两边都没有对方棋子阻挡，有两个连五点。