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人机博弈-吃子棋游戏(四)搜索算法

博弈树搜索技术简介:

博弈树的搜索算法,负值极大搜索,alpha-beta搜索,渴望搜索,PVS极窄窗口搜索等。通常来说,搜索算法常常和以下技术联合在一起。

如下:

1.置换表,记录已经搜索过的棋局,避免再次搜索。

2.吃子启发,优先试下能够吃对方棋子的走法。

3.杀手启发,历史启发简化版。

4.历史启发,优先试下历史统计数据得出的比较好的走法。

5.静止期搜索,继续对某些叶子结点搜索,避免水平线效应。

6.迭代加深搜索,根据搜索时间,状态。决定是否继续搜索。

 有兴趣的朋友可以深入研究一下上述技术和算法。

 

吃子棋搜索算法:

我的程序最初的实现使用的负值极大搜索算法,之后改用alpha-beta搜索算法,后来又使用PVS极窄窗口搜索算法。

在我自己的实现里没有使用置换表,历史启发等技术。是因为吃子棋每层的走法数相对较少,所以并没有使用。

但我们知道,这些技术可以很大的提高搜索效率。

 

吃子棋搜索算法源码:

接下来,看看吃子棋搜索算法的源代码:

负值极大算法

 1 int CNegaMaxEngine::negaMax(int depth) 2 { 3     int currentMaxScore = -20000;//init value mini 4     int score; 5     int nextMoveCount; 6     int overNum = IsGameOver(CurPosition, depth); 7     if (overNum != 0)return overNum; 8     if (depth <= 0) 9         return m_pEval->Eveluate(CurPosition, (m_nMaxDepth - depth ) % 2 );10     nextMoveCount = m_pMG->CreatePossibleMove(CurPosition, depth, (m_nMaxDepth - depth) % 2);11     for (int i = 0; i < nextMoveCount; i++)12     {13         MakeMove(&m_pMG->m_MoveList[depth][i], (m_nMaxDepth - depth) % 2);14         score = -negaMax(depth-1);15         UnMakeMove(&m_pMG->m_MoveList[depth][i]);16         if (score>currentMaxScore)17         {18             currentMaxScore = score;19             if (depth == m_nMaxDepth){20             21                 m_cmBestMove = m_pMG->m_MoveList[depth][i];22             }23         }24     }25     return currentMaxScore;26 }

alpha-beta算法

int CAlphtBetaEngine::alphabeta(int depth,int alpha ,int beta){        int score;    int nextMoveCount;    int overNum = IsGameOver(CurPosition, depth);        if (overNum != 0)return overNum;    int whoTurn = (m_nMaxDepth - depth) % 2;    if (depth <= 0)        return m_pEval->Eveluate(CurPosition, whoTurn);    nextMoveCount = m_pMG->CreatePossibleMove(CurPosition, depth, whoTurn);    for (int i = 0; i < nextMoveCount; i++)    {        MakeMove(&m_pMG->m_MoveList[depth][i], whoTurn);        score = -alphabeta(depth - 1, -beta, -alpha);        UnMakeMove(&m_pMG->m_MoveList[depth][i]);        if (score>alpha)        {            alpha = score;            if (depth == m_nMaxDepth){                m_cmBestMove = m_pMG->m_MoveList[depth][i];            }        }        if (alpha >= beta)break;    }    return alpha;}

PVS算法:

 1 int CPVS_Engine::PrincipalVariation(int depth, int alpha, int beta) 2 { 3     int score; 4     int Count, i; 5     BYTE type; 6     int best; 7  8     i = IsGameOver(CurPosition, depth); 9     if (i != 0)10         return i;11 12     if (depth <= 0)    //叶子节点取估值13         return m_pEval->Eveluate(CurPosition, false);14 15     Count = m_pMG->CreatePossibleMove(CurPosition, depth, (m_nMaxDepth - depth ) % 2);16 17 18      MakeMove(&m_pMG->m_MoveList[depth][0], (m_nMaxDepth - depth ) % 2);19     best = -PrincipalVariation(depth - 1, -beta, -alpha);20     UnMakeMove(&m_pMG->m_MoveList[depth][0]);21     if (depth == m_nMaxDepth)22         m_cmBestMove = m_pMG->m_MoveList[depth][0];23 24     for (i = 1; i<Count; i++)25     {26 27         if (best < beta)28         {29             if (best > alpha)30                 alpha = best;31             MakeMove(&m_pMG->m_MoveList[depth][i], (m_nMaxDepth - depth ) % 2);32             score = -PrincipalVariation(depth - 1, -alpha - 1, -alpha);33             if (score > alpha && score < beta)34             {35                 best = -PrincipalVariation(depth - 1, -beta, -score);36                 if (depth == m_nMaxDepth)37                     m_cmBestMove = m_pMG->m_MoveList[depth][i];38             }39             else if (score > best)40             {41                 best = score;42                 if (depth == m_nMaxDepth)43                     m_cmBestMove = m_pMG->m_MoveList[depth][i];44             }45             UnMakeMove(&m_pMG->m_MoveList[depth][i]);46         }47     }48 49     return best;50 }

有兴趣的同学可以看一下 王小春 编写的《PC游戏编程-人机博弈》,上述算法均参考自此书。

 

最后,展示一下,目前游戏雏形,嵌入视频一段。

 

目前最新的外链不正常,可以转至总序那篇博文看之前的视频

人机博弈-吃子棋游戏(四)搜索算法