人工智能实验二 博弈树井字棋 实验报告

人工智能实验二博弈树井字棋实验报告
姓名：舒吉克
班级：545007
学号：1000000000
目录
一、实验环境 (2)
二、实验目的 (2)
三、实验内容 (2)
四、实验步骤 (2)
（1）博弈树搜索算法 (2)
（2）估价函数 (2)
（3）数据结构 (2)
五、实验结果 (2)
一、实验环境
操作系统：WIN7
编译环境：Codeblocks13.12
语言：C++
二、实验目的
用博弈树算法实现井字棋游戏。

三、实验内容
用博弈树算法实现井字棋游戏。

井字棋游戏是一种简单的棋类游戏，在3*3的棋盘上，两人轮流下子，谁的棋子先连成3颗一条直线，谁就赢了，可以横着、竖着、斜着。

博弈树算法是用搜索来解决这类问题的算法，井字棋游戏步数较少，很容易用博弈树算法实现AI。

四、实验步骤
（1）博弈树搜索算法
博弈树搜索算法是搜索算法的一种，用深搜来遍历所有的下子情况，利用一种
叫做MIN-MAX的策略，就是对每种棋盘情况有一个估价函数，对A方有利就是
正数，对B方有利就是负数。

A方行动时，必然走使棋盘的估价函数最大的那
一步，也就是MAX；而B方行动时，必然走使估价函数变得最小，也就是MIN
的一步。

博弈树搜索时，会假设双方都足够聪明，每次都先试着走完所有的可能，然后
让当前行动人走对自己最有利的那一步。

最后，得到AI当前所需走的这一步到
底走哪步，让AI走出这一步。

（2）估价函数
估价函数是博弈树算法重要的一部分。

我设计的估价函数，是某一方已经连三
了（也就是已经胜利了），就直接返回1000或-1000。

若在某一行、某一列、某
一斜线（一共有三行、三列、两条斜线），每有两个A方的棋和一个空格，则估
价+50，每有一个A方的棋和两个空格，则估价+10；B方的也类似。

这样，就能把双方的胜负、优劣势情况用估价函数表示出来。

（3）数据结构
没有用太复杂的数据结构，用结构体中的3*3数组存储棋盘，用vector来存储
某一情况电脑可以走的各种选择，这样电脑能在有多种估价函数相同的选择的
时候能随机从中选一个。

五、实验结果
测试的结果：程序无论先后手都根本不会输，玩家有失误的话它能赢。

运行截图：
1.开始可以选择先后手：
2.我按了0，选择了先手。

电脑在对局途中都会说出我设定好的语句，来表明它用博弈树算法得到的对局势的分析。

如我下在了中间的1,1位置，电脑用博弈树算法，可以得知走四个角才不会输，走其他的四个点必输，所以如下图进行了判断，然后随便选了一个角下棋。

3.我第三手下载了左边中间的1,0位置，电脑能判断出它不堵我我就赢了（出了1,2之外的位置的估价数值都为1000，也就是玩家会获胜，所以它只有走1,2，才能避免必输的情况）。

4.我下错了一步棋，电脑能通过博弈树算法得知它走这一步他就赢了，然后他赢了。

之后可以选择重新开始或者退出。

6.玩家选择后手的话，AI会判断出它先手走哪步其实都不是必赢，假设玩家足够聪明（这也是博弈树算法的一部分，会假设双方足够聪明，每步都走最好的位置），AI先手走哪个位置其实都是一样的。

7.玩家后手走一般要走中间，而我选择下了一个无关的角，这是必输的走法，电脑可以通过博弈树算法得知我必输，于是它走出了必赢的一步，并且告知我输定了。

8.我必须堵它，然后它又走了一步，走出了双2，于是我输了。