我是一個搞NOIP競賽的人 也搞過一點(diǎn)開發(fā),你可以聽聽我的意見(全手打的,很累啊)

成都創(chuàng)新互聯(lián)是一家集網(wǎng)站建設(shè),郊區(qū)企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),郊區(qū)品牌網(wǎng)站建設(shè),網(wǎng)站定制,郊區(qū)網(wǎng)站建設(shè)報價,網(wǎng)絡(luò)營銷,網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,郊區(qū)網(wǎng)站推廣為一體的創(chuàng)新建站企業(yè),幫助傳統(tǒng)企業(yè)提升企業(yè)形象加強(qiáng)企業(yè)競爭力。可充分滿足這一群體相比中小企業(yè)更為豐富、高端、多元的互聯(lián)網(wǎng)需求。同時我們時刻保持專業(yè)、時尚、前沿,時刻以成就客戶成長自我,堅(jiān)持不斷學(xué)習(xí)、思考、沉淀、凈化自己,讓我們?yōu)楦嗟钠髽I(yè)打造出實(shí)用型網(wǎng)站。
我學(xué)的就是Pascal語言,面向過程,用的是Free Pascal
如果是面向?qū)ο螅陀肈elphi
至于Java的編譯器,可以試試NetBeans或者sun公司的jdk
像C也有面向過程和面向?qū)ο?/p>
面向過程是GCC
面向?qū)ο缶褪荲C之類的了
Pascal的確是一個起步很好的語言,一開始就學(xué)C或C++會很累的
語言一般分3種:機(jī)器語言 匯編語言 高級語言
機(jī)器語言:能直接被CPU執(zhí)行,效率極高,但是可移植性極差(換臺電腦可能就不行了),寫起來也很麻煩
匯編語言:不能直接被CPU執(zhí)行,加入了一些人性化的東西,如加法用ADD、減法用SUB,但還是很麻煩
高級語言:效率最低,但是很人性化,可移植性很強(qiáng) 像Pascal C C++ JAVA都是高級語言
高級語言不能直接被計(jì)算機(jī)執(zhí)行,所以就需要編譯器來幫忙,把這些語句翻譯一下,讓CPU能執(zhí)行
高級語言執(zhí)行方式分兩種:解釋執(zhí)行和編譯執(zhí)行
解釋執(zhí)行:編譯器運(yùn)行一句翻譯一句,調(diào)試的時候就是這樣的
編譯執(zhí)行:編譯器將源文件編譯成.exe的可執(zhí)行文件,然后執(zhí)行
像Free Pascal、Delphi、VB、VC這種,都是IDE
不僅可以編輯源代碼,編譯源代碼,還可以調(diào)試程序等等
要學(xué)好編程,個人覺得分三塊(把我下面講的東西全學(xué)透,要1-2年)
①語法:學(xué)好語法是基礎(chǔ)!學(xué)好了語法,才知道語言如何使用,這個不用我說吧
②數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是脫離語言的,也就是說這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)每個語言都好實(shí)現(xiàn)):這是一個很抽象的東西,有 線性表、棧、隊(duì)列、堆、數(shù)、圖、串、集合 等等。
分為4種:線性結(jié)構(gòu)(一對一,如 棧、隊(duì)列)、樹形結(jié)構(gòu)(一對多,如 樹)、離型結(jié)構(gòu)(沒有連接)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(多對多,如 圖)
像棧就是一種FILO表,只運(yùn)行在一頭進(jìn)行輸入輸出操作,應(yīng)用在 表達(dá)式求值、撤銷恢復(fù)操作上面
隊(duì)列是FIFO表,允許在一頭進(jìn)行插入操作,另一頭錯刪除操作
樹 就復(fù)雜了 樹和二叉樹是兩種概念,具體的自己去看書吧
二叉樹有許多特殊形態(tài),如滿二叉樹 完全二叉樹 哈夫曼樹 最優(yōu)二叉樹(哈夫曼樹不等于最有二叉樹!這點(diǎn)有許多人弄錯。因?yàn)楣蚵鼧洳灰欢ㄊ嵌娴模?/p>
二叉樹的三種遍歷方式一定要會:前序遍歷(也稱先根遍歷)根左右, 中序遍歷(也稱中根遍歷)左根右, 后序遍歷(也稱后根遍歷)左右根
圖就更復(fù)雜了,分 連通與不連通 帶權(quán)與不帶權(quán) 有向與無向,所以就有了 (不)連通有(無)向(不)帶權(quán)圖這種說法 還有什么強(qiáng)連通圖,弱連通圖的,自己看書吧!
③算法(算法是脫離語言的,也就是說這些算法每個語言都好寫):
1.低級算法(立意上的,就像初等數(shù)學(xué)和高等數(shù)學(xué)):窮搜、深度優(yōu)先搜索(DFS)、廣度優(yōu)先搜索(BFS,也稱寬度優(yōu)先搜索),是三種不同的遍歷方式
2.高級算法:貪心,分支,動態(tài)規(guī)劃(DP)。其他兩個不介紹了,就介紹一下動態(tài)規(guī)劃吧!
動態(tài)規(guī)劃:記憶化搜索,利用以前搜索留下的數(shù)據(jù),加快解決多階段決策最優(yōu)化問題的速度。要能動態(tài)規(guī)劃,問題必須滿足兩個條件(我背了好長時間才背出來)
①:最優(yōu)化原理(也稱最優(yōu)性原理):無論過去的狀態(tài)或決策如何,對于當(dāng)前的決策所形成的狀態(tài)而言,余下的諸決策必須構(gòu)成最優(yōu)策略。
②:無后效性:一旦一個狀態(tài)的決策確定,則此后過程的演變不再受此前各狀態(tài)及決策的影響,當(dāng)前狀態(tài)時此前歷史的完整總結(jié),此前歷史只能通過當(dāng)前狀態(tài)去影響過程未來的演變。
學(xué)DP一般從背包開始,背包一共有8個:01背包、完全背包、多重背包、混合三種背包、二維費(fèi)用背包、分組背包、有依賴的背包、泛化物品背包。
然后再學(xué)樹形動態(tài)規(guī)劃
還有排序算法:冒泡排序,選擇排序,插入排序,快速排序,堆排序,希爾排序,基數(shù)排序,序數(shù)排序,桶排序,鴿巢排序,二叉樹排序(應(yīng)用二叉排序樹),雞尾酒排序(就是雙向冒泡,在一次初賽的完善程序里出現(xiàn)過)
還有數(shù)論算法(不展開介紹了)
圖論算法:
最短路(顧名思義,就是一個點(diǎn)到另一個點(diǎn)的最短路程):迪杰斯特拉(Dijkstra)、弗洛伊德(Floyd)、SPFA(國人設(shè)計(jì)的,很不錯)等等 還會要解決SPFA的負(fù)權(quán)回路問題 這幾個算法都是解決單源最短路徑問題的,就是一個點(diǎn)到所有點(diǎn)的最短路)
最小生成樹(應(yīng)用在無向連通圖中,就是拿掉一些邊,在保證圖連通的情況下,使得剩下的邊權(quán)值之和最小):普利姆(Prim)、克魯斯卡爾(Kruskal)
關(guān)鍵路徑(在生產(chǎn)生活中應(yīng)用很廣,注意關(guān)鍵路徑之前一定要拓?fù)湟淮危。⑼負(fù)渑判颍捎糜谑欠裼协h(huán)路的檢測)、網(wǎng)絡(luò)流等等
如果以上你都會了,那么恭喜你,你已經(jīng)可以算是一名初級程序員了!
可以繼續(xù)學(xué) 雙向深搜、雙向廣搜、周界搜索、迭代加深搜索、迭代加寬搜索、A*廣度優(yōu)先啟發(fā)搜索、A*迭代加深搜索 等高級的算法。
課程:
(1)基本算法: 二分,分治,貪心
(2) 離散數(shù)學(xué)離散數(shù)學(xué)動態(tài)規(guī)劃
(3) 搜索算法:深度優(yōu)先 搜索,廣度優(yōu)先搜?A*算法 ,阿爾法貝塔剪枝
(4)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):??線段樹, 樹狀數(shù)組,并查集,Trie圖
(5)圖論問題:最小生成樹 最短路 強(qiáng)連通分量、橋和割點(diǎn)
(6)網(wǎng)絡(luò)流算法:基本的網(wǎng)絡(luò)流算法,Dinic算法,帶上下界的網(wǎng)絡(luò)流,最小費(fèi)用流
(7)計(jì)算幾何:線與線求交,線與面求交,求凸包,半平面求交等
(8) 離散數(shù)學(xué),高等數(shù)學(xué),線性代數(shù),初等數(shù)論,計(jì)算幾何
(9)計(jì)算機(jī)專業(yè)英語
(10)C++;基礎(chǔ)的遞歸、枚舉算法
擴(kuò)展資料:
1.參賽隊(duì)伍最多由三名參賽隊(duì)員組成。
2.競賽中命題10題左右,試題描述為英文,比賽時間為5個小時,前四個小時可以實(shí)時看到排名,最后一小時封榜,無法看到排名。
3.競賽可以使用的語言:Java, C, C++, Kotlin 和 Python。
4.重點(diǎn)考察選手的算法和程序設(shè)計(jì)能力,不考察實(shí)際工程中常用的系統(tǒng)編程,多線程編程等等;
5.選手可攜帶任何非電子類資料,包括書籍和打印出來的程序等,部分賽區(qū)會對選手?jǐn)y帶的紙質(zhì)資料做限制。
6.評委負(fù)責(zé)將結(jié)果(正確或出錯的類型)通過網(wǎng)絡(luò)盡快返回給選手,除此之外不提供任何額外幫助;
7.每個題目對應(yīng)一種顏色的氣球,通過該題目的隊(duì)伍會得到對應(yīng)顏色氣球。每道題目第一支解決掉它的隊(duì)還會額外獲得一個“FIRST PROBLEM SOLVED”的氣球。
參考資料:北京大學(xué)暑期課:ACM/ICPC競賽訓(xùn)練
百度百科-ACM國際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競賽
一、實(shí)驗(yàn)題目
五子棋游戲。
二、問題分析
五子棋是雙人博弈棋類益智游戲,由圍棋演變而來,屬純策略型。棋盤通常15*15,即15行,15列,共225個交叉點(diǎn),即棋子落點(diǎn);棋子由黑白兩色組成,黑棋123顆,白棋122顆。游戲規(guī)則為黑先白后,誰先五子連成一條直線誰贏,其中直線可以是橫的、縱的、45度、135度。
本次Java編程我的目的是現(xiàn)實(shí)人機(jī)對戰(zhàn),即游戲者一方是人,另一方計(jì)算機(jī)。這就要求程序不僅要具備五子棋的基本界面,還要編程指導(dǎo)計(jì)算機(jī)與人進(jìn)行對弈。為了使程序盡可能智能,我采用了貪心策略、傳統(tǒng)搜索算法、極大極小博弈樹算法,對應(yīng)游戲玩家的3個等級:簡單、中等、困難。
三、功能設(shè)計(jì)
我的程序基本功能是實(shí)現(xiàn)人機(jī)對弈五子棋。人和電腦交替下棋,誰先五子連成一條直線誰就贏。下面是我程序的功能模塊:
1.等級設(shè)置
核心功能是實(shí)現(xiàn)不同策略與算法的對比運(yùn)用,純貪心策略實(shí)現(xiàn)簡單等級對手,直接搜索算法實(shí)現(xiàn)中等等級對手,極大極小博弈樹算法實(shí)現(xiàn)困難等級對手。對應(yīng)程序中的3選1單選按鈕。
2.悔棋功能
模擬棧機(jī)制實(shí)現(xiàn)人悔棋,不限步長的悔棋。對應(yīng)程序中的悔棋按鈕。
3.棋面繪制
根據(jù)不同機(jī)計(jì)算機(jī)的屏幕分辨率,繪制逼真的棋盤。
4.圖片引入
兩張古典的人物圖片,生動模擬對弈雙方。人物圖片旁的黑白棋缽圖片顯示黑白棋歸屬。
5.背景設(shè)置
支持用戶選擇背景,包括棋盤、棋盤邊框、窗口邊框,彰顯個性。
6.音樂播放
下棋時有棋子落地的聲音,一方勝利時有五子連成一片的聲音。同時在設(shè)置背景時相應(yīng)的改變整個對弈過程中的背景音樂。
7.時間顯示
在棋盤正上方有一模擬文本框顯示當(dāng)前棋局用時。
8.其他小功能
支持和棋、認(rèn)輸、開啟新游戲、退出游戲等操作。
四、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)部分
1.當(dāng)前棋局的存儲結(jié)構(gòu)
我的五子棋程序選擇通常用到的15行*15列棋盤,可以開二維數(shù)組PositionFlag?=?new?int[15][15],PositionFlag[i][j]為0表示(i,j)點(diǎn)尚無棋,為1表示(i,j)點(diǎn)是人的棋子,為2表示(i,j)點(diǎn)是機(jī)器的棋子。之所以選擇二維數(shù)組,主要原因有兩點(diǎn):
1.本程序需要頻繁隨機(jī)訪問15*15的交叉點(diǎn),對應(yīng)查詢該點(diǎn)狀態(tài)以及改變該點(diǎn)狀態(tài),隨機(jī)訪問是數(shù)組的特點(diǎn)。
2.15*15=225開二維數(shù)組的內(nèi)存需求相對現(xiàn)在內(nèi)存為2G及以上的計(jì)算機(jī)完全可以接受,且數(shù)組實(shí)現(xiàn)簡單、操作方便。
基于以上兩點(diǎn),盡管創(chuàng)建動態(tài)的順序表—鏈表可能可以節(jié)省少量內(nèi)存(可以只存當(dāng)前有棋的點(diǎn),原數(shù)組對應(yīng)位置為0的點(diǎn)可以不存),但選擇數(shù)組的優(yōu)勢完全在上述兩點(diǎn)體現(xiàn)了出來。
2.實(shí)現(xiàn)悔棋操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
由于每次悔棋只需回退當(dāng)前幾步,后進(jìn)先出原則,這正是棧這種典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想,于是我選擇棧。我自己先寫了用自定義數(shù)組模擬的棧,但由于是學(xué)Java語言且由于悔棋的存儲空間需要隨當(dāng)前步數(shù)增大而增大(由于每局最多下225步,即最多要悔225步,所以自己開個225的數(shù)組完全可以避免存儲空間自增長的問題且內(nèi)存完全可以接受,之所以不用自定義數(shù)組而用ArrayList類主要是為了嘗試Java中STL的用法),所有我最終改為用Java類庫中的ArrayList類。
確定用ArrayList類實(shí)現(xiàn)棧機(jī)制后就必須考慮每個ArrayList單元具體存儲什么。剛開始我存儲的是當(dāng)前的棋局,即整個局面,而每個局面對應(yīng)一個二維數(shù)組,這樣是很占用內(nèi)存的。試想一下,在最壞情況下,225個ArrayList單元,每個單元存放一個15*15的二維數(shù)組,盡管225*15*15在Java的內(nèi)存管理機(jī)制下不會爆棧,但也是極不劃算的。之所以說不劃算,是因?yàn)橛懈玫慕鉀Q方案。由于每次悔棋只是在回退倒數(shù)一步,多步悔棋只需循環(huán)回退,所以可以只存儲當(dāng)前棋局最后一步的下法,對應(yīng)一個二維點(diǎn),完全可以自定義一個二維坐標(biāo)類chessOneStep。
算法設(shè)計(jì)部分
Java語言是面向?qū)ο蟮恼Z言。我在進(jìn)行五子棋游戲編程是總共傳創(chuàng)建了11個自定義的類。在編寫程序的過程中,我有一個明顯的體驗(yàn)就是面向?qū)ο缶幊叹褪且豁?xiàng)有關(guān)對象設(shè)計(jì)和對象接口技術(shù),很多關(guān)鍵的技術(shù)就是如何設(shè)計(jì)自定義的對象。
下面我先概括給出我的所有類的作用:
1.mainFrame類:主框架類,我應(yīng)用程序的入口;
2.chessPositon類:主控類,這個類是我程序的核心類,負(fù)責(zé)控制雙方的下棋,以及調(diào)用其他的類完成當(dāng)前棋局的顯示繪制;
3.chessPanel類:面板類,調(diào)用其他底層類完成當(dāng)前棋局的顯示繪制;
4.chessBoard類:棋盤繪制類,負(fù)責(zé)棋盤的繪制;
5.chessImage類:文件類,包含各種資源(背景圖片、背景音樂)以及靜態(tài)全局變量(public?static?Type);
6.chessButton類:組件類,定義各種組件,包括按鈕、單選按鈕、文本框等;
7.chessMusic類:音樂類,負(fù)責(zé)調(diào)用Java庫類完成背景音樂、下棋音樂、取勝音樂等的播放;
8.chessPiece類:棋局類,定義棋局二維數(shù)組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并完成相關(guān)操作;
9.chessList類:棧類,完成悔棋等操作;
10.?chessOneStep類:棋子類,定義每步坐標(biāo)以及下在該處獲得的估價值;
11.myCompare類:排序類,完成chessOneStep類的自定義排序
詳細(xì)設(shè)計(jì)
1.mainFrame類
作為我的五子棋程序的主類,mainFrame類主要實(shí)例化相關(guān)的對象,如chessbutton,chessborad等,從而完成框架的創(chuàng)建。更重要的是實(shí)例化chessposition,這是本程序的核心類,控制游戲雙方行棋過程完成人機(jī)互動下棋,然后將MyChessPosition與鼠標(biāo)響應(yīng)addMouseListener()關(guān)聯(lián)起來。
2.chessMusic類
一個好的游戲必須給人一種身臨其境的感覺,而聲音是營造這種氛圍的重要因素。參照網(wǎng)上各游戲運(yùn)行商的音樂配置,我選擇相關(guān)逼真的聲音。包括背景音樂、下棋棋子落到棋盤發(fā)出的聲音以及一方勝出的配樂。所有這些功能的實(shí)現(xiàn),依賴于自定義的chessMusic類,采用AudioInputStream配合Clip的方式完成音樂播放的軟硬件工作,然后定義兩個接口chessmusic(String?Name)和Stop(),前者完成播放功能,后者完成關(guān)閉當(dāng)前音樂功能。因?yàn)橐纛l文件相對較大,而我的程序提供在不同背景樂之間切換的功能,所以在打開另一個音頻文件之前必須關(guān)閉前一個正在播放的音頻文件,防止出現(xiàn)溢出。
3.chessImage類
適當(dāng)?shù)膭赢嫽驁D片能給游戲玩家?guī)砻赖捏w驗(yàn)。所以我的五子棋程序界面在不失和諧的前提下引入了盡可能多的圖片,包括對弈雙方、棋缽等。圖片引入的具體工作通過語句import?javax.imageio.ImageIO完成。同時,由于圖片要在用到它的類中被訪問,為了避免頻繁調(diào)用函數(shù),我直接將圖片相關(guān)聯(lián)的對象定義為public?static,表明是公用的、靜態(tài)的。進(jìn)一步引申開去,我將程序中用到的靜態(tài)全局變量都定義在chessImage類中。具體如下:
public?static?Date?begin;//每局開始時間
public?static?Date?cur;//每局結(jié)束時間
public?static?chessOneStep?LineLeft;//結(jié)束端點(diǎn)1
public?static?chessOneStep?LineRight;//結(jié)束端點(diǎn)2
public?static?boolean?IsGameOver;//是否只有一方獲勝
public?static?int?ColorOfBackGround[][]=?{{255,?227,?132},{0,255,127},{218,165,32}};//背景顏色
public?static?int?ColorOfWindows[][]=?{{?60,179,113},{245,245,245},{122,122,122}};//背景顏色
public?static?int?WitchMatch;//背景搭配
public?static?String?MusicOfBackGround;//背景音樂
public?static?int?CurrentStep;//記錄當(dāng)前步數(shù)
public?static?int?Rank;//設(shè)置難度等級
public?static?boolean?IsSurrender;//判斷是否認(rèn)輸
public?static?boolean?IsTie;//判斷是否認(rèn)輸
public?static?String?Message;//輸出提示信息
public?static?Image?IconImage;//?圖標(biāo)
public?static?Image?blackBoard;//白棋盤
public?static?Image?whiteBoard;//黑棋盤
public?static?Image?blackChess;//?白棋棋子圖片
public?static?Image?whiteChess;//?白棋棋子圖片
public?static?Image?RightPlayer;//白棋棋罐圖片
public?static?Image?LeftPlayer;//白棋玩家頭像圖片
public?static?String?path?=?"src/";//?圖片的保存路徑
4.chessButton類
這個是程序的組件類。定義了各種功能鍵,完善程序功能,營造逼真的人機(jī)對戰(zhàn)游戲效果。分為3類:效果。。
(1)、按鈕組件
本程序有5個按鈕,支持和棋、認(rèn)輸、新游戲、退出、悔棋等。認(rèn)輸和和棋按鈕終止當(dāng)前的棋局,給出相應(yīng)的提示信息;退出按鈕調(diào)用系統(tǒng)System.exit(0)的函數(shù)正常返回;悔棋按鈕調(diào)用后面要介紹的chessList類實(shí)現(xiàn)悔棋;新游戲按鈕則刷新當(dāng)前棋局準(zhǔn)備下一輪,要將記錄當(dāng)前棋局的二維數(shù)組全部置0,刷新當(dāng)前棋局開始時間等。
(2)、單選按鈕組件
游戲界面支持設(shè)置個性化界面,包括背景顏色與背景音樂,跟重要的一點(diǎn)是設(shè)置難度(簡單、中等、困難)。單選按鈕只能多選一。背景顏色主要是存儲相關(guān)顏色搭配方案的RGB顏色,開2維數(shù)組,即對應(yīng)RGB3原色數(shù)組的一維數(shù)組,然后通過改變WitchMatch全局變量的值來有用戶自己選擇顏色搭配,不同的顏色搭配對應(yīng)不同的背景音樂表達(dá)一致的主題。難度設(shè)置主要是改變計(jì)算機(jī)的下棋算法,不同難度通過Rank判斷進(jìn)入不同的程序分支,實(shí)現(xiàn)不同智能等級的計(jì)算機(jī)下棋水平。
(3)、文本框
在不同的單選按鈕前添加相應(yīng)的文本框,提示用戶可以實(shí)現(xiàn)的功能。同時我用顏色模擬出顯示當(dāng)前棋局耗用時間的文本框。
不論按鈕還是單選按鈕都要關(guān)聯(lián)相應(yīng)的消息,把相應(yīng)功能的實(shí)現(xiàn)放在消息響應(yīng)處理函數(shù)理。這些主要是實(shí)現(xiàn)Java庫提供的消息響應(yīng)接口里的方法。
5.chessPiece類
主要完成當(dāng)前棋面的存儲,存儲棋面的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為二維數(shù)組int[][]?PositionFlag;然后定義獲取、設(shè)置某點(diǎn)以及整個棋面的狀態(tài)的方法。
(1)、SetPositionFlag(int?x,?int?y,?int?flag)//設(shè)置(x,y)處的狀態(tài)為flag
(2)、GetPositionFlag(int?x,?int?y)//獲取(x,y)處的狀態(tài)
(3)、SetAllFlag(int?[][]NewFlag)//設(shè)置當(dāng)前整個棋面的狀態(tài)為NewFlag
(4)、GetAllFlag()//獲取當(dāng)前整個棋面的狀態(tài)
(5)、DrawChessPiece(Graphics?g)//繪制當(dāng)前局面的棋子
由于本類比較重要,所以附上了代碼,見源代碼1。
6.chessBoard類
功能為繪制棋盤線。由于圍棋的棋盤比較復(fù)雜,橫線、豎線較多,且為了使棋盤美觀,還要自定義窗口邊框、棋盤邊框、對弈雙方邊框等,對線寬、線型也有一定要求。有時要單像素線條,有時要多像素線條。對于多像素線條,我主要用了2種方法。
方法一:
在需要繪制多像素線條處首先繪制一條單像素線,然后根據(jù)線寬要求上下平移適當(dāng)像素達(dá)到繪制多像素的目的。這樣的方法適合繪制水平線或豎直線,繪制其他斜率的線條容易造成走樣。在沒有想到比較好的反走樣編程思想后我選擇了調(diào)用Java庫中已經(jīng)封裝好的函數(shù)。
方法二:
為了克服方法一繪制非水平或豎直線時造成的走樣,同時也為了更進(jìn)一步學(xué)習(xí)Java語言,我猜想肯定會有類似OpenGL中設(shè)置線寬的畫刷,于是上網(wǎng)百度找到了相應(yīng)的畫刷Stroke類。通過Java庫實(shí)現(xiàn)繪制不同線寬的直線,達(dá)到了反走樣效果。
7.chessOneStep類
這個類是為了配合chessList類實(shí)現(xiàn)悔棋以及在計(jì)算機(jī)下棋算法實(shí)現(xiàn)返回有效狀態(tài)點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。主要數(shù)據(jù)成員為
private??int??x,y,weight;//其中x,y表示點(diǎn)坐標(biāo),weight表示將棋下到該點(diǎn)獲得的估價值。
主要方法如下:
(1)、GetX()//獲得當(dāng)前對象的x坐標(biāo)
(2)、GetY()//獲得當(dāng)前對象的y坐標(biāo)
(3)、GetWeight()//獲得當(dāng)前對象的(x,y)處的估價值
8.chessList類
程序支持悔棋功能,為了實(shí)現(xiàn)悔棋,自定義了chessList類。這個類主要通過引入java.util.ArrayList和java.util.List實(shí)現(xiàn)集合的數(shù)據(jù)類型。然后自定義一些方法,如下:
(1)、AddStep(chessOneStep?OneStep)//添加一步棋到List中
(2)、GetSize()//獲得當(dāng)前List的大小
(3)、ClearList()//清空List
(4)、RemoveLast()//刪去List中的最后元素
由于每次刪除當(dāng)前List中的最后一個元素,實(shí)現(xiàn)后進(jìn)先出,所以可以模擬棧的功能實(shí)現(xiàn)悔棋。
9.myCompare類
由于在計(jì)算機(jī)下棋的極大極小博弈樹算法中需要對自定義對象chessOneStep按weight進(jìn)行排序,所以引入了myCompare類,通過實(shí)現(xiàn)Comparator接口中的compare方法完成自定義對象排序。
10.chessPanel類
程序的自定義面板類,主要負(fù)責(zé)完成當(dāng)前框架內(nèi)容的顯示。這是一個重要的與框架和圖形顯示密切相關(guān)的類。主要數(shù)據(jù)成員為
private?chessboard?MyChessBoard;//當(dāng)前顯示棋盤
private?chesspiece?MyChessPiece;//當(dāng)前顯示整個棋面的狀態(tài)
主要方法如下:
(1)、chesspanel(chessboard?MyChessBoard1,?chesspiece?MyChessPiece1)//構(gòu)造函數(shù),分別用MyChessBoard1和MyChessPiece1初始化MyChessBoard和MyChessPiece
(2)display(chessboard?MyChessBoard1,?chesspiece?MyChessPiece1)//自定義顯示回調(diào)函數(shù),調(diào)用repaint()完成重新繪制游戲界面
(3)、paintComponent(Graphics?g)//核心方法,調(diào)用各種函數(shù)完成具體的繪制工作
11.chessPositon類
程序算法核心類,總的功能是控制人和計(jì)算機(jī)輪流下棋,以及調(diào)用chessPanel類中的display(chessboard?,?chesspiece?)方法完成界面的實(shí)時刷新。關(guān)于chessPositon類,我在此將重點(diǎn)介紹。chessPosition類的主要數(shù)據(jù)成員如下:
private?static?chessboard?MyChessBoard;//當(dāng)前顯示棋盤
public?static?chesspiece?MyChessPiece;//當(dāng)前顯示整個棋面的狀態(tài)
private?static?chesspanel?Mychesspanel;////當(dāng)前顯示面板
public?static?chesslist?MyChessList=new?chesslist();//當(dāng)前下棋集合,用于悔棋
final?private?static?int?INF?=?(1??30);?//?表示正無窮大的常量,用于極大極小博弈數(shù)搜索算法
public?static?boolean?CanGo;//控制當(dāng)前下棋一方
類的設(shè)計(jì)集中體現(xiàn)在成員方法的設(shè)計(jì)上。實(shí)現(xiàn)人機(jī)對戰(zhàn),只有語言是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還要加入算法,用算法引導(dǎo)計(jì)算機(jī)下棋。下面介紹該類的方法成員:
(1)、chessposition(chesspanel?,?chessboard?,chesspiece?)?//帶有參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)
(2)、chessposition()
不帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)
(3)、mouseClicked(MouseEvent?event)
鼠標(biāo)響應(yīng)函數(shù),負(fù)責(zé)人的下棋,根據(jù)鼠標(biāo)點(diǎn)擊的位置轉(zhuǎn)換得到所在棋盤的相對位置。如果該位置不合法,即超出棋盤有效范圍,點(diǎn)擊無響應(yīng);如果該位置上已有棋,彈出消息框給出提示。這二者都要求重新給出下棋位置,即當(dāng)前鼠標(biāo)響應(yīng)無效…直到點(diǎn)擊到棋盤有效區(qū)域。
(4)、IsOver(int[][]?Array,int?x,int?y)
判斷當(dāng)前int[][]Array對應(yīng)的棋局是否結(jié)束,即一方五子連成一條直線。此處有兩種思路,一種對當(dāng)前棋面上的所有棋子都進(jìn)行一次判斷,具體為水平方向、豎直方向、與水平線成45度方向、與水平線成135度方向,只要有一個方向五子連成一條直線就說明有一方獲勝,游戲結(jié)束;另一種思路為只在當(dāng)前下棋的4個方向進(jìn)行判斷,我的程序采用的是第二種,所以IsOver方法除了int[][]Array參數(shù)外,還有x,y參數(shù),(x,y)表示當(dāng)前下棋的坐標(biāo)點(diǎn)。
(5)display()
通過調(diào)用自定義面板類的顯示回調(diào)函數(shù)用于重新顯示游戲界面,達(dá)到每下一步棋及時更新游戲界面的目的。
(6)、GetValue(int?flag,?int?num)
估值函數(shù),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)把棋局分成只有1顆棋相連,2顆棋相連且兩端被封死,2顆棋相連且一端封死另一端活的,2顆棋相連且兩端都是活的,同理3顆棋、4顆棋也各自可分3種情況。不同的情況對應(yīng)不同的估價值。估價值的設(shè)定是決定計(jì)算機(jī)一方是否智能的一個關(guān)鍵因素。
(7)、GetPredictValue(int?flag,?int?num)
對未連成一片但通過再下一顆子就能連成一片的局面進(jìn)行估值,這在雙方下棋的有限步驟內(nèi)是能產(chǎn)生重要影響的。如果每局棋僅考慮當(dāng)前一步,是不可取的。
(8)、Evaluate(int[][]?Array,?int?x,?int?y)
根據(jù)棋面具體情況以及預(yù)先設(shè)定的估值函數(shù),對某個點(diǎn)對應(yīng)的局面進(jìn)行評估。由于每次雙方只能下一顆棋,所以可以每次取當(dāng)前局面的所有點(diǎn)中對應(yīng)估值最大值點(diǎn)的估值作為整個局面的估值。
(9)、GetGreedNext()
計(jì)算機(jī)下棋方法1,對應(yīng)難度等級為簡單,采用貪心思想。每次下棋前在求得最有利點(diǎn)下棋,而是否最有利只是通過一步評估。算法偽碼描述為:
Max取負(fù)無窮大
for(行i從0到15)
{
For(列j從0到15)
{
If((i,j)對應(yīng)的位置無棋)
{
a.假設(shè)放上一顆由人控制的棋,求估價值;
b.假設(shè)放上一顆由計(jì)算機(jī)控制的棋,求估價值;
c.取二者中較大值作為(i,j)處的估價值tmp;
d.取tmp與Max較大值賦值給Max.
}
}
}
最終Max對應(yīng)的點(diǎn)就是當(dāng)前整個局面中最大的估值點(diǎn)。至于上述為什么要考慮雙方都在該點(diǎn)下棋的情況呢?主要原因?yàn)橄挛遄悠迨莻€攻防兼?zhèn)涞倪^程,不僅要考慮自己對自己最有利,還要考慮對對手最不利,通俗來講就是在自己贏的時候不能讓對手先贏。
(10)、GetSearchNext(int?LookLength)
derectSearch(int?[][]Array,boolean?who,int?deepth)
計(jì)算機(jī)下棋方法2:直接搜索法,對應(yīng)難度等級為中等。
每步棋最多有225個不同下法,若采用直接搜索法則對應(yīng)的孩子節(jié)點(diǎn)有225個(在下棋過程中會逐漸減少),即每層有最多225個節(jié)點(diǎn)待擴(kuò)展,這就決定了直接搜索進(jìn)行不超過2次—主要原因有兩點(diǎn):
a.采用深度優(yōu)先搜索需要遞歸,遞歸中狀態(tài)過多可能會爆棧,我們知道遞歸是用棧機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的;采用寬度優(yōu)先搜索又需要存儲為擴(kuò)展的節(jié)點(diǎn),這對內(nèi)存容量要求很高。
b.不管深搜還是廣搜,在時間復(fù)雜度為O(N^m)的情況下都是不能接受的。其中N為當(dāng)前棋局的待擴(kuò)展節(jié)點(diǎn),最大225;m為搜索的深度。
綜上所述,在采用直接搜索法時搜索深度不能太深,嚴(yán)格來說是應(yīng)該控制在2層以內(nèi),在計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度在10^7次每秒的情況下,理論和實(shí)驗(yàn)都表明超過2層就會變得很慢且這種趨勢成指數(shù)級增長。
直接搜索算法偽代碼為
GetSearch(boolean?flag,int?deep)
{
如果deep等于0,返回當(dāng)前棋局估值;
for(行i從0到15)
{
For(列j從0到15)
{
If((i,j)對應(yīng)的位置無棋)
{
如果輪到計(jì)算機(jī)下棋,置標(biāo)志位為2
GetSearch(!flag,deep-1);
如果輪到人下棋,置標(biāo)志位為1;
GetSearch(!flag,deep-1);
}
}
}
}
(11)、GetMinMaxsearchNext(int?LookLength)
MinMaxsearch(int?[][]Array,boolean?who,?int?deepth)
計(jì)算機(jī)下棋算法3:極大極小博弈樹法,對應(yīng)難度等級為困難。五子棋是個博弈游戲,當(dāng)前在尋找對自己最有利的下棋點(diǎn)時要盡可能保證對對手最不利,這種思想可以用極大極小博弈樹
遞歸的話就是深度優(yōu)先搜索(可以理解成不撞南墻不回頭,撞了墻就原路返回)可以加上剪枝(就是做標(biāo)記,如果之前某一次走過但不通的路下次再走到就不用走了)
用棧的話應(yīng)該是廣度優(yōu)先搜索(大概就是分裂無數(shù)個你,每次向所有方向走一步),不過廣搜要用隊(duì)列實(shí)現(xiàn),用棧本質(zhì)還是深搜了
具體算法可以搜百度
網(wǎng)頁名稱:廣搜代碼Java 廣搜代碼實(shí)現(xiàn)
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