Qt、C++实现五子棋人机对战与本地双人对战(高难度AI,极少代码)

news2024/11/20 21:19:18

介绍

本项目基于 Qt C++ 实现了一个完整的五子棋游戏，支持 人机对战 和 人人对战 模式，并提供了三种难度选择（简单、中等、困难）。界面美观，逻辑清晰，是一个综合性很强的 Qt 小项目

标题项目核心功能

  1. 棋盘绘制：通过 QPainter 实现网格棋盘和棋子的绘制，使用坐标映射鼠标点击位置到棋盘。
  2. 落子规则：处理玩家或 AI 的落子，并检查是否获胜。
  3. 人机对战：根据难度，AI 实现从简单的随机落子到基于评分系统的智能落子。
  4. 模式切换：支持人人对战和人机对战模式，切换后自动重置棋盘。
  5. 难度选择：通过下拉框提供“简单”、“中等”、“困难”三种难度。

本项目是一个典型的五子棋游戏，涵盖了 Qt 界面开发、绘图、事件处理以及简单的 AI 逻辑实现。通过界面美化和模式选择功能，为玩家提供了良好的用户体验，非常适合作为 Qt 项目的学习和展示案例。

在这里插入图片描述

上代码

#ifndef MAINWINDOW_H
#define MAINWINDOW_H

#include <QMainWindow>
#include <QPainter>
#include <QMouseEvent>
#include <QVector>
#include <QPushButton>
#include <QLabel>
#include <QComboBox>

QT_BEGIN_NAMESPACE
namespace Ui { class MainWindow; }
QT_END_NAMESPACE

class MainWindow : public QMainWindow {
    Q_OBJECT

public:
    explicit MainWindow(QWidget *parent = nullptr);
    ~MainWindow();

protected:
    void paintEvent(QPaintEvent *event) override;  // 绘制棋盘和棋子
    void mousePressEvent(QMouseEvent *event) override;  // 处理鼠标点击落子

private slots:
    void onNewGameClicked();   // 新游戏按钮事件
    void onSwitchModeClicked(); // 切换模式按钮事件
    void onDifficultyChanged(int index); // 选择难度下拉框事件

private:
    Ui::MainWindow *ui;

    // 界面控件
    QLabel *modeLabel;           // 显示当前模式
    QLabel *statusLabel;         // 显示当前轮次
    QComboBox *difficultyComboBox; // 难度选择下拉框
    QPushButton *newGameButton;   // 新游戏按钮
    QPushButton *switchModeButton; // 切换模式按钮

    // 游戏状态
    const int gridSize = 40;      // 棋盘格子大小
    const int boardSize = 15;     // 棋盘行列数
    QVector<QVector<int>> board; // 棋盘状态，0为空，1为黑棋，2为白棋
    bool isBlackTurn = true;      // 当前是否轮到黑棋
    bool isPlayerVsAI = false;    // 是否是人机对战模式
    int difficultyLevel = 1;      // 默认难度为简单模式

    // 内部方法
    void checkWin(int x, int y);  // 检查胜负
    void resetGame();             // 重置棋盘
    void aiMove();                // AI 落子逻辑
    int calculateScore(int x, int y, int player); // 计算分数
};

#endif // MAINWINDOW_H


#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <QMessageBox>
#include <cstdlib>  // 用于随机数生成（AI 落子）

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent), ui(new Ui::MainWindow), board(boardSize, QVector<int>(boardSize, 0)) {
    ui->setupUi(this);

    // 设置窗口大小
    setFixedSize(gridSize * boardSize, gridSize * boardSize + 80);

    // 初始化按钮
    newGameButton = new QPushButton("新游戏", this);
    switchModeButton = new QPushButton("切换模式", this);

    // 初始化标签
    statusLabel = new QLabel("当前轮到黑棋", this);
    modeLabel = new QLabel("当前模式：人人对战", this);

    // 初始化难度选择下拉框
    difficultyComboBox = new QComboBox(this);
    difficultyComboBox->addItem("简单");
    difficultyComboBox->addItem("中等");
    difficultyComboBox->addItem("困难");
    difficultyComboBox->setCurrentIndex(difficultyLevel - 1); // 默认选中“简单”

    // 设置控件位置
    newGameButton->setGeometry(10, gridSize * boardSize + 10, 100, 30);
    switchModeButton->setGeometry(120, gridSize * boardSize + 10, 100, 30);
    difficultyComboBox->setGeometry(240, gridSize * boardSize + 10, 80, 30);
    statusLabel->setGeometry(330, gridSize * boardSize + 10, 120, 30);
    modeLabel->setGeometry(10, gridSize * boardSize + 50, 200, 30);

    // 设置按钮样式
    QString buttonStyle =
        "QPushButton {"
        "   background-color: #87CEFA;"      // 浅蓝色背景
        "   color: white;"                  // 白色文字
        "   border-radius: 10px;"           // 圆角
        "   font-size: 14px;"               // 字体大小
        "   padding: 5px 10px;"
        "}"
        "QPushButton:hover {"
        "   background-color: #4682B4;"     // Hover时深蓝色
        "}";

    newGameButton->setStyleSheet(buttonStyle);
    switchModeButton->setStyleSheet(buttonStyle);

    // 设置下拉框样式
    difficultyComboBox->setStyleSheet(
        "QComboBox {"
        "   border: 2px solid #4682B4;"     // 深蓝色边框
        "   border-radius: 5px;"
        "   padding: 3px 8px;"
        "   font-size: 14px;"
        "}"
        "QComboBox::drop-down {"
        "   border: none;"
        "}"
        "QComboBox:hover {"
        "   border-color: #87CEFA;"         // Hover时浅蓝边框
        "}"
    );

    // 设置标签样式
    QString labelStyle =
        "QLabel {"
        "   font-size: 16px;"
        "   color: #2F4F4F;"                // 深灰色文字
        "   font-weight: bold;"
        "}";

    statusLabel->setStyleSheet(labelStyle);
    modeLabel->setStyleSheet(labelStyle);

    // 绑定信号与槽
    connect(newGameButton, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::onNewGameClicked);
    connect(switchModeButton, &QPushButton::clicked, this, &MainWindow::onSwitchModeClicked);
    connect(difficultyComboBox, QOverload<int>::of(&QComboBox::currentIndexChanged),
            this, &MainWindow::onDifficultyChanged);
}



MainWindow::~MainWindow() {
    delete ui;
}

void MainWindow::paintEvent(QPaintEvent *) {
    QPainter painter(this);
    painter.setRenderHint(QPainter::Antialiasing);

    // 绘制棋盘背景
    painter.setBrush(QColor(245, 222, 179)); // 棋盘为浅棕色
    painter.drawRect(0, 0, gridSize * boardSize, gridSize * boardSize);

    // 绘制棋盘线条
    painter.setPen(QPen(Qt::black, 2)); // 黑色线条，宽度2px
    for (int i = 0; i < boardSize; ++i) {
        painter.drawLine(gridSize / 2, gridSize / 2 + i * gridSize,
                         gridSize / 2 + (boardSize - 1) * gridSize, gridSize / 2 + i * gridSize);
        painter.drawLine(gridSize / 2 + i * gridSize, gridSize / 2,
                         gridSize / 2 + i * gridSize, gridSize / 2 + (boardSize - 1) * gridSize);
    }

    // 绘制棋子
    for (int i = 0; i < boardSize; ++i) {
        for (int j = 0; j < boardSize; ++j) {
            if (board[i][j] == 1) {
                painter.setBrush(Qt::black);
                painter.drawEllipse(gridSize / 2 + i * gridSize - 15,
                                    gridSize / 2 + j * gridSize - 15, 30, 30);
            } else if (board[i][j] == 2) {
                painter.setBrush(Qt::white);
                painter.drawEllipse(gridSize / 2 + i * gridSize - 15,
                                    gridSize / 2 + j * gridSize - 15, 30, 30);
            }
        }
    }
}


void MainWindow::mousePressEvent(QMouseEvent *event) {
    if (!isBlackTurn && isPlayerVsAI) return;  // 人机对战时禁止白棋玩家操作

    // 计算点击的位置对应的棋盘格子
    int x = (event->x() - gridSize / 2 + gridSize / 2) / gridSize;
    int y = (event->y() - gridSize / 2 + gridSize / 2) / gridSize;

    // 检查点击是否在有效范围内，且是否未落子
    if (x < 0 || x >= boardSize || y < 0 || y >= boardSize || board[x][y] != 0)
        return;

    // 记录当前落子
    board[x][y] = isBlackTurn ? 1 : 2;
    isBlackTurn = !isBlackTurn;

    // 更新提示信息
    statusLabel->setText(isBlackTurn ? "当前轮到黑棋" : "当前轮到白棋");

    update(); // 更新界面
    checkWin(x, y);

    // 如果是人机对战模式，AI 落子
    if (!isBlackTurn && isPlayerVsAI) {
        aiMove();
    }
}

void MainWindow::checkWin(int x, int y) {
    int directions[4][2] = {{1, 0}, {0, 1}, {1, 1}, {1, -1}};
    int currentPlayer = board[x][y];

    for (auto &dir : directions) {
        int count = 1;
        for (int i = 1; i < 5; ++i) {
            int nx = x + i * dir[0], ny = y + i * dir[1];
            if (nx >= 0 && nx < boardSize && ny >= 0 && ny < boardSize && board[nx][ny] == currentPlayer)
                ++count;
            else
                break;
        }
        for (int i = 1; i < 5; ++i) {
            int nx = x - i * dir[0], ny = y - i * dir[1];
            if (nx >= 0 && nx < boardSize && ny >= 0 && ny < boardSize && board[nx][ny] == currentPlayer)
                ++count;
            else
                break;
        }
        if (count >= 5) {
            QString winner = (currentPlayer == 1) ? "黑棋" : "白棋";
            QMessageBox::information(this, "游戏结束", winner + " 胜利！");
            resetGame();
            return;
        }
    }
}

void MainWindow::resetGame() {
    for (auto &row : board)
        row.fill(0);
    isBlackTurn = true;
    statusLabel->setText("当前轮到黑棋");
    update();
}

void MainWindow::onNewGameClicked() {
    resetGame();
}

void MainWindow::onSwitchModeClicked() {
    isPlayerVsAI = !isPlayerVsAI; // 切换模式
    QString modeText = isPlayerVsAI ? "人机对战模式" : "人人对战模式";
    modeLabel->setText("当前模式：" + modeText); // 更新模式显示
    QMessageBox::information(this, "模式切换", modeText);
    resetGame(); // 切换模式后重置棋盘
}


void MainWindow::onDifficultyChanged(int index) {
    difficultyLevel = index + 1; // 更新难度等级
    QString difficultyText = difficultyComboBox->currentText();
    QMessageBox::information(this, "难度选择", "当前难度：" + difficultyText);
}


void MainWindow::aiMove() {
    int bestX = -1, bestY = -1;

    if (difficultyLevel == 1) {
        // 简单模式：随机选择空位
        while (true) {
            int x = rand() % boardSize;
            int y = rand() % boardSize;
            if (board[x][y] == 0) {
                bestX = x;
                bestY = y;
                break;
            }
        }
    } else {
        // 中等/困难模式：计算最佳位置
        int maxScore = -1;
        QVector<QVector<int>> score(boardSize, QVector<int>(boardSize, 0));

        for (int x = 0; x < boardSize; ++x) {
            for (int y = 0; y < boardSize; ++y) {
                if (board[x][y] != 0) continue;

                int baseScore = calculateScore(x, y, 2) + calculateScore(x, y, 1);
                if (difficultyLevel == 3) {
                    // 困难模式：增加中心权重
                    int distanceToCenter = abs(x - boardSize / 2) + abs(y - boardSize / 2);
                    baseScore += (boardSize - distanceToCenter) * 5;
                }

                score[x][y] = baseScore;
                if (baseScore > maxScore) {
                    maxScore = baseScore;
                    bestX = x;
                    bestY = y;
                }
            }
        }
    }

    // 在最佳位置落子
    if (bestX != -1 && bestY != -1) {
        board[bestX][bestY] = 2;
        isBlackTurn = true;
        statusLabel->setText("当前轮到黑棋");
        update();
        checkWin(bestX, bestY);
    }
}


int MainWindow::calculateScore(int x, int y, int player) {
    int directions[4][2] = {{1, 0}, {0, 1}, {1, 1}, {1, -1}};
    int score = 0;

    for (auto &dir : directions) {
        int count = 1; // 当前玩家的连子数
        int block = 0; // 是否被堵住：0为两端均开，1为一端堵，2为两端堵
        int empty = 0; // 连子中的空位数

        // 正向检查
        for (int i = 1; i < 5; ++i) {
            int nx = x + i * dir[0];
            int ny = y + i * dir[1];
            if (nx < 0 || nx >= boardSize || ny < 0 || ny >= boardSize) {
                block++; // 超出棋盘视为堵住
                break;
            }
            if (board[nx][ny] == player) {
                count++;
            } else if (board[nx][ny] == 0) {
                empty++;
                break; // 停止正向检查
            } else {
                block++;
                break; // 对方棋子，视为堵住
            }
        }

        // 反向检查
        for (int i = 1; i < 5; ++i) {
            int nx = x - i * dir[0];
            int ny = y - i * dir[1];
            if (nx < 0 || nx >= boardSize || ny < 0 || ny >= boardSize) {
                block++;
                break;
            }
            if (board[nx][ny] == player) {
                count++;
            } else if (board[nx][ny] == 0) {
                empty++;
                break;
            } else {
                block++;
                break;
            }
        }

        // 根据连子数、空位数和堵塞情况评估分值
        if (count >= 5) {
            score += 10000; // 连成五子，最高分
        } else if (count == 4 && block == 0) {
            score += 1000; // 活四
        } else if (count == 4 && block == 1) {
            score += 500; // 冲四
        } else if (count == 3 && block == 0) {
            score += 200; // 活三
        } else if (count == 3 && block == 1) {
            score += 50; // 冲三
        } else if (count == 2 && block == 0) {
            score += 10; // 活二
        }
    }

    return score;
}

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本文将为您介绍经典、热门的数据集&#xff0c;希望对您在选择适合的数据集时有所帮助。 1 CNN-ImageProc-Robotics 机器人 更新时间&#xff1a;2024-07-29 访问地址: GitHub 描述&#xff1a; 通过 CNN 和图像处理进行机器人对象识别项目侧重于集成最先进的深度学习技术和…
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Leetcode 快乐数

Leetcode 快乐数

算法思想&#xff1a; 这段代码的目的是判断一个正整数是否是 快乐数&#xff08;Happy Number&#xff09;。根据题目要求&#xff0c;快乐数定义如下&#xff1a; 对于一个正整数&#xff0c;不断将它每个位上的数字替换为这些数字平方和。重复这个过程&#xff0c;如果最终…
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探索Python PDF处理的奥秘：pdfrw库揭秘

探索Python PDF处理的奥秘：pdfrw库揭秘

文章目录 探索Python PDF处理的奥秘&#xff1a;pdfrw库揭秘1. 背景&#xff1a;为何选择pdfrw&#xff1f;2. pdfrw是什么&#xff1f;3. 如何安装pdfrw&#xff1f;4. 五个简单的库函数使用方法4.1 读取PDF信息4.2 修改PDF元数据4.3 旋转PDF页面4.4 提取PDF中的图片4.5 合并P…
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若点集A=B则A必能恒等变换地变为B=A这一几何常识推翻直线（平面）公理

若点集A=B则A必能恒等变换地变为B=A这一几何常识推翻直线（平面）公理

黄小宁 关键词&#xff1a;“更无理”复数 复平面z各点z的对应点z1的全体是z1面。z面平移变为z1面就使x轴⊂z面沿本身平移变为ux1轴。R可几何化为R轴&#xff0c;R轴可沿本身平移变为R′轴&#xff0c;R′轴可沿本身平移变为R″轴&#xff0c;...。直线公理和平面公理使几百年…
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详细分析ipvsadm负载均衡的命令

详细分析ipvsadm负载均衡的命令

目录 前言1. 基本知识2. 命令参数3. 拓展 前言 LVS四层负载均衡架构详解Lvs推荐阅读&#xff1a;添加链接描述 1. 基本知识 ipvsadm 是用于管理和配置 Linux 服务器上 IP Virtual Server (IPVS) 的工具&#xff0c;是 Linux 提供的一个负载均衡模块&#xff0c;支持多种负载…
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PH热榜 | 2024-11-19

PH热榜 | 2024-11-19

DevNow 是一个精简的开源技术博客项目模版&#xff0c;支持 Vercel 一键部署&#xff0c;支持评论、搜索等功能&#xff0c;欢迎大家体验。 在线预览 1. Layer 标语&#xff1a;受大脑启发的规划器 介绍&#xff1a;体验一下这款新一代的任务和项目管理系统吧&#xff01;它…
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哥德巴赫猜想渐行渐远

哥德巴赫猜想渐行渐远

我现在的工作&#xff0c;表明经典分析可能出了问题&#xff0c;如此则连Vinogradov的三素数定理都不成立了&#xff0c;更别说基于L-函数方程的陈氏定理“12”了。事实上即使L-函数方程成立&#xff0c;由于我指出Siegel定理不成立&#xff0c;陈景润和张益唐的工作就不成立。…
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