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GameModel.cpp
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#include <utility>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include "GameModel.h"
GameModel::GameModel()
{
}
void GameModel::startGame(GameType type)
{
gameType = type;
// 初始棋盘
gameMapVec.clear();
for (int i = 0; i < kBoardSizeNum; i++)
{
std::vector<int> lineBoard;
for (int j = 0; j < kBoardSizeNum; j++)
lineBoard.push_back(0);
gameMapVec.push_back(lineBoard);
}
// 如果是AI模式，需要初始化评分数组
if (gameType == BOT)
{
scoreMapVec.clear();
for (int i = 0; i < kBoardSizeNum; i++)
{
std::vector<int> lineScores;
for (int j = 0; j < kBoardSizeNum; j++)
lineScores.push_back(0);
scoreMapVec.push_back(lineScores);
}
}
// 己方下为true,对方下位false
playerFlag = true;
}
void GameModel::updateGameMap(int row, int col)
{
if (playerFlag)
gameMapVec[row][col] = 1;
else
gameMapVec[row][col] = -1;
// 换手
playerFlag = !playerFlag;
}
void GameModel::actionByPerson(int row, int col)
{
updateGameMap(row, col);
}
void GameModel::actionByAI(int &clickRow, int &clickCol)
{
// 计算评分
calculateScore();
// 从评分中找出最大分数的位置
int maxScore = 0;
std::vector<std::pair<int, int>> maxPoints;
for (int row = 1; row < kBoardSizeNum; row++)
for (int col = 1; col < kBoardSizeNum; col++)
{
// 前提是这个坐标是空的
if (gameMapVec[row][col] == 0)
{
if (scoreMapVec[row][col] > maxScore) // 找最大的数和坐标
{
maxPoints.clear();
maxScore = scoreMapVec[row][col];
maxPoints.push_back(std::make_pair(row, col));
}
else if (scoreMapVec[row][col] == maxScore) // 如果有多个最大的数，都存起来
maxPoints.push_back(std::make_pair(row, col));
}
}
// 随机落子，如果有多个点的话
srand((unsigned)time(0));
int index = rand() % maxPoints.size();
std::pair<int, int> pointPair = maxPoints.at(index);
clickRow = pointPair.first; // 记录落子点
clickCol = pointPair.second;
updateGameMap(clickRow, clickCol);
}
// 最关键的计算评分函数
void GameModel::calculateScore()
{
// 统计玩家或者电脑连成的子
int personNum = 0; // 玩家连成子的个数
int botNum = 0; // AI连成子的个数
int emptyNum = 0; // 各方向空白位的个数
// 清空评分数组
scoreMapVec.clear();
for (int i = 0; i < kBoardSizeNum; i++)
{
std::vector<int> lineScores;
for (int j = 0; j < kBoardSizeNum; j++)
lineScores.push_back(0);
scoreMapVec.push_back(lineScores);
}
// 计分（此处是完全遍历，其实可以用bfs或者dfs加减枝降低复杂度，通过调整权重值，调整AI智能程度以及攻守风格）
for (int row = 0; row < kBoardSizeNum; row++)
for (int col = 0; col < kBoardSizeNum; col++)
{
// 空白点就算
if (row > 0 && col > 0 &&
gameMapVec[row][col] == 0)
{
// 遍历周围八个方向
for (int y = -1; y <= 1; y++)
for (int x = -1; x <= 1; x++)
{
// 重置
personNum = 0;
botNum = 0;
emptyNum = 0;
// 原坐标不算
if (!(y == 0 && x == 0))
{
// 每个方向延伸4个子
// 对玩家白子评分（正反两个方向）
for (int i = 1; i <= 4; i++)
{
if (row + i * y > 0 && row + i * y < kBoardSizeNum &&
col + i * x > 0 && col + i * x < kBoardSizeNum &&
gameMapVec[row + i * y][col + i * x] == 1) // 玩家的子
{
personNum++;
}
else if (row + i * y > 0 && row + i * y < kBoardSizeNum &&
col + i * x > 0 && col + i * x < kBoardSizeNum &&
gameMapVec[row + i * y][col + i * x] == 0) // 空白位
{
emptyNum++;
break;
}
else // 出边界
break;
}
for (int i = 1; i <= 4; i++)
{
if (row - i * y > 0 && row - i * y < kBoardSizeNum &&
col - i * x > 0 && col - i * x < kBoardSizeNum &&
gameMapVec[row - i * y][col - i * x] == 1) // 玩家的子
{
personNum++;
}
else if (row - i * y > 0 && row - i * y < kBoardSizeNum &&
col - i * x > 0 && col - i * x < kBoardSizeNum &&
gameMapVec[row - i * y][col - i * x] == 0) // 空白位
{
emptyNum++;
break;
}
else // 出边界
break;
}
if (personNum == 1) // 杀二
scoreMapVec[row][col] += 10;
else if (personNum == 2) // 杀三
{
if (emptyNum == 1)
scoreMapVec[row][col] += 30;
else if (emptyNum == 2)
scoreMapVec[row][col] += 40;
}
else if (personNum == 3) // 杀四
{
// 量变空位不一样，优先级不一样
if (emptyNum == 1)
scoreMapVec[row][col] += 60;
else if (emptyNum == 2)
scoreMapVec[row][col] += 110;
}
else if (personNum == 4) // 杀五
scoreMapVec[row][col] += 10100;
// 进行一次清空
emptyNum = 0;
// 对AI黑子评分
for (int i = 1; i <= 4; i++)
{
if (row + i * y > 0 && row + i * y < kBoardSizeNum &&
col + i * x > 0 && col + i * x < kBoardSizeNum &&
gameMapVec[row + i * y][col + i * x] == 1) // 玩家的子
{
botNum++;
}
else if (row + i * y > 0 && row + i * y < kBoardSizeNum &&
col + i * x > 0 && col + i * x < kBoardSizeNum &&
gameMapVec[row +i * y][col + i * x] == 0) // 空白位
{
emptyNum++;
break;
}
else // 出边界
break;
}
for (int i = 1; i <= 4; i++)
{
if (row - i * y > 0 && row - i * y < kBoardSizeNum &&
col - i * x > 0 && col - i * x < kBoardSizeNum &&
gameMapVec[row - i * y][col - i * x] == -1) // AI的子
{
botNum++;
}
else if (row - i * y > 0 && row - i * y < kBoardSizeNum &&
col - i * x > 0 && col - i * x < kBoardSizeNum &&
gameMapVec[row - i * y][col - i * x] == 0) // 空白位
{
emptyNum++;
break;
}
else // 出边界
break;
}
if (botNum == 0) // 普通下子
scoreMapVec[row][col] += 5;
else if (botNum == 1) // 活二
scoreMapVec[row][col] += 10;
else if (botNum == 2)
{
if (emptyNum == 1) // 死三
scoreMapVec[row][col] += 25;
else if (emptyNum == 2)
scoreMapVec[row][col] += 50; // 活三
}
else if (botNum == 3)
{
if (emptyNum == 1) // 死四
scoreMapVec[row][col] += 55;
else if (emptyNum == 2)
scoreMapVec[row][col] += 100; // 活四
}
else if (botNum >= 4)
scoreMapVec[row][col] += 10000; // 活五
}
}
}
}
}
bool GameModel::isWin(int row, int col)
{
// 横竖斜四种大情况，每种情况都根据当前落子往后遍历5个棋子，有一种符合就算赢
// 水平方向
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
// 往左5个，往右匹配4个子，20种情况
if (col - i > 0 &&
col - i + 4 < kBoardSizeNum &&
gameMapVec[row][col - i] == gameMapVec[row][col - i + 1] &&
gameMapVec[row][col - i] == gameMapVec[row][col - i + 2] &&
gameMapVec[row][col - i] == gameMapVec[row][col - i + 3] &&
gameMapVec[row][col - i] == gameMapVec[row][col - i + 4])
return true;
}
// 竖直方向(上下延伸4个)
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
if (row - i > 0 &&
row - i + 4 < kBoardSizeNum &&
gameMapVec[row - i][col] == gameMapVec[row - i + 1][col] &&
gameMapVec[row - i][col] == gameMapVec[row - i + 2][col] &&
gameMapVec[row - i][col] == gameMapVec[row - i + 3][col] &&
gameMapVec[row - i][col] == gameMapVec[row - i + 4][col])
return true;
}
// 左斜方向
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
if (row + i < kBoardSizeNum &&
row + i - 4 > 0 &&
col - i > 0 &&
col - i + 4 < kBoardSizeNum &&
gameMapVec[row + i][col - i] == gameMapVec[row + i - 1][col - i + 1] &&
gameMapVec[row + i][col - i] == gameMapVec[row + i - 2][col - i + 2] &&
gameMapVec[row + i][col - i] == gameMapVec[row + i - 3][col - i + 3] &&
gameMapVec[row + i][col - i] == gameMapVec[row + i - 4][col - i + 4])
return true;
}
// 右斜方向
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
if (row - i > 0 &&
row - i + 4 < kBoardSizeNum &&
col - i > 0 &&
col - i + 4 < kBoardSizeNum &&
gameMapVec[row - i][col - i] == gameMapVec[row - i + 1][col - i + 1] &&
gameMapVec[row - i][col - i] == gameMapVec[row - i + 2][col - i + 2] &&
gameMapVec[row - i][col - i] == gameMapVec[row - i + 3][col - i + 3] &&
gameMapVec[row - i][col - i] == gameMapVec[row - i + 4][col - i + 4])
return true;
}
return false;
}
bool GameModel::isDeadGame()
{
// 所有空格全部填满
for (int i = 1; i < kBoardSizeNum; i++)
for (int j = 1; j < kBoardSizeNum; j++)
{
if (!(gameMapVec[i][j] == 1 || gameMapVec[i][j] == -1))
return false;
}
return true;
}