引言
五子棋是一种古老而深受欢迎的策略游戏，它具有简单的规则和无穷的变化。作为一种传统的中国棋类游戏，五子棋已经在世界范围内流行起来，并成为智力挑战和休闲娱乐的优秀选择。
规则和玩法：
五子棋使用一个15x15的棋盘，玩家轮流在空白位置上放置黑色或白色的棋子。目标是在水平、垂直或对角线上先形成连续的五个棋子，即五子连珠。玩家可以利用自己的棋子来阻止对方取得胜利，并同时寻找自己的胜利机会。五子棋规则简单明了，但由于棋盘庞大的可能性，游戏变化多端，需要高度的战略和思考能力。
模块化分析
init()：初始化数据，包括清空棋盘上的棋子和提示信息，重置游戏状态。
drawWin()：绘制游戏窗口，包括棋盘和各种文本提示信息，使其显示在屏幕上。
inBoard(x, y)：判断给定的点是否在棋盘范围内。通过检查坐标x和y是否在0到15之间来确定。
downOk(x, y)：判断给定点是否可以落子，即是否在棋盘内且该位置没有被占据。如果位置合法且为空，则返回True，否则返回False。
manPlay()：处理玩家下棋的逻辑。首先获取玩家鼠标点击事件的坐标，如果玩家点击了重新开始或退出按钮，则执行相应的操作。如果玩家点击的位置是合法的，则落下一颗棋子，否则重新调用该函数等待合法的点击。
go(x, y)：将一颗棋子放置在给定的位置，并判断游戏是否结束。该函数会检查该位置是否合法，如果合法，则在图形界面上放置一个棋子，同时更新棋盘数组和计数器。接下来，该函数会检查是否有一方玩家获胜或棋盘已满，如果是，则设置游戏结束标志，并弹出相应的对话框。
whoStart(p)：处理选择先手的逻辑。根据玩家点击的位置（先手按钮或后手按钮），确定玩家和AI的先后顺序，并更新相关的变量。
AI1()：博弈树的第一层。该函数用于生成所有可能的下一步落子点，并调用AI2()函数评估每个点的得分。
AI2()：博弈树的第二层。该函数遍历了AI1()生成的所有可能的下一步落子点，并调用AI3()函数评估每个点的得分。
AI3(p2)：博弈树的第三层。该函数通过模拟对方的下一步落子，评估当前局面的得分。它会考虑到玩家和AI的不同策略，找出对AI最有利的下一步落子点。
完整代码：
from graphics import * import time ### num = [[0 for a in range(16)] for a in range(16)] dx = [1,1,0,-1,-1,-1,0,1] #x,y方向向量 dy = [0,1,1,1,0,-1,-1,-1] is_end = False go_first = 1 #先手标志 start = 1 #轮换下棋标志 ai = 1 #AI下棋标志 L1_max=-100000 #剪枝阈值 L2_min=100000 list=[] #保存已画棋子 RESTART_FLAG = False QUIT_FLAG = False ### win = GraphWin("五子棋",550,451) aiFirst = Text(Point(500,100),"") manFirst = Text(Point(500,140),"") notice = Text(Point(500,290),"") #提示轮到谁落子 notice.setFill('red') last_ai = Text(Point(500,330),"") #AI最后落子点 last_man = Text(Point(500,370),"") #玩家最后落子点 QUIT = Text(Point(500,20),"退出") QUIT.setFill('red') RESTART = Text(Point(500,60),"重玩") RESTART.setFill('red') #数据初始化，把棋盘上的棋子和提示清空 def init(): global is_end,start,go_first,RESTART_FLAG is_end=False start=1 go_first=1 RESTART_FLAG=False QUIT_FLAG=False for i in range(16): for j in range(16): if(num[i][j]!=0): num[i][j]=0 for i in range(len(list)): list[-1].undraw() list.pop(-1) aiFirst.setText("AI 先手") manFirst.setText("我先手") notice.setText("") last_ai.setText("") last_man.setText("") #画棋盘 def drawWin(): win.setBackground('yellow') for i in range(0,451,30): line=Line(Point(i,0),Point(i,450)) line.draw(win) for j in range(0,451,30): line=Line(Point(0,j),Point(450,j)) line.draw(win) Rectangle(Point(460,5),Point(540,35)).draw(win) Rectangle(Point(460,45),Point(540,75)).draw(win) Rectangle(Point(460,85),Point(540,115)).draw(win) Rectangle(Point(460,125),Point(540,155)).draw(win) Rectangle(Point(452,275),Point(548,305)).draw(win) Rectangle(Point(452,307),Point(548,395)).draw(win) aiFirst.draw(win) manFirst.draw(win) notice.draw(win) last_ai.draw(win) last_man.draw(win) QUIT.draw(win) RESTART.draw(win) #判断该点是否在棋盘范围内 def inBoard(x,y): if(x>=0 and x<=15 and y>=0 and y<=15): return True else: return False #判断该点是否可落子，即是否在棋盘内且没有落子 def downOk(x,y): if(inBoard(x,y) and num[x][y]==0): return True else: return False #该点值是否和i值相等，即该点棋子颜色和i相同 def sameColor(x,y,i): if(inBoard(x,y) and num[x][y]==i): return True else: return False #在给定的方向v(v区分正负)上，和该点同色棋子的个数 def numInline(x,y,v): i=x+dx[v]; j=y+dy[v] s=0; ref=num[x][y] if(ref==0): return 0 while(sameColor(i,j,ref)): s=s+1; i=i+dx[v]; j=j+dy[v] return s #该点四个方向里(即v不区分正负)，活四局势的个数 def liveFour(x,y): key=num[x][y]; s=0 for u in range(4): samekey=1 samekey,i=numofSamekey(x,y,u,1,key,samekey) if(not downOk(x+dx[u]*i,y+dy[u]*i)): continue samekey,i=numofSamekey(x,y,u,-1,key,samekey) if(not downOk(x+dx[u]*i,y+dy[u]*i)): continue if(samekey==4): s=s+1 return s #该点八个方向里(即v区分正负)，冲四局势的个数 def chongFour(x,y): key=num[x][y]; s=0 for u in range(8): samekey=0; flag=True; i=1 while(sameColor(x+dx[u]*i,y+dy[u]*i,key) or flag): if(not sameColor(x+dx[u]*i,y+dy[u]*i,key)): if(flag and inBoard(x+dx[u]*i,y+dy[u]*i) and num[x+dx[u]*i][y+dy[u]*i]!=0): samekey-=10 flag=False samekey+=1 i+=1 i-=1 if(not inBoard(x+dx[u]*i,y+dy[u]*i)): continue samekey,i=numofSamekey(x,y,u,-1,key,samekey) if(samekey==4): s+=1 return s-liveFour(x,y)*2 #该点四个方向里活三，以及八个方向里断三的个数 def liveThree(x,y): key=num[x][y]; s=0 for u in range(4): samekey=1 samekey,i=numofSamekey(x,y,u,1,key,samekey) if(not downOk(x+dx[u]*i,y+dy[u]*i)): continue if(not downOk(x+dx[u]*(i+1),y+dy[u]*(i+1))): continue samekey,i=numofSamekey(x,y,u,-1,key,samekey) if(not downOk(x+dx[u]*i,y+dy[u]*i)): continue if(not downOk(x+dx[u]*(i-1),y+dy[u]*(i-1))): continue if(samekey==3): s+=1 for u in range(8): samekey=0; flag=True; i=1 while(sameColor(x+dx[u]*i,y+dy[u]*i,key) or flag): if(not sameColor(x+dx[u]*i,y+dy[u]*i,key)): if(flag and inBoard(x+dx[u]*i,y+dy[u]*i) and num[x+dx[u]*i][y+dy[u]*i]!=0): samekey-=10 flag=False samekey+=1 i+=1 if(not downOk(x+dx[u]*i,y+dy[u]*i)): continue if(inBoard(x+dx[u]*(i-1),y+dy[u]*(i-1)) and num[x+dx[u]*(i-1)][y+dy[u]*(i-1)]==0): continue samekey,i=numofSamekey(x,y,u,1,key,samekey) if(not downOk(x+dx[u]*i,y+dy[u]*i)): continue if(samekey==3): s+=1 return s #该点在四个方向里，是否有六子或以上连线 def overLine(x,y): flag=False for u in range(4): if((numInline(x,y,u)+numInline(x,y,u+4))>4): flag=True return flag #该黑子点是否是禁手点，黑子禁手直接判输 def ban(x,y): if(sameColor(x,y,3-go_first)): return False flag=((liveThree(x,y)>1) or (overLine(x,y)) or ((liveFour(x,y)+chongFour(x,y))>1)) return flag #统计在u方向上，和key值相同的点的个数，即和key同色的连子个数 def numofSamekey(x,y,u,i,key,sk): if(i==1): while(sameColor(x+dx[u]*i,y+dy[u]*i,key)): sk+=1 i+=1 elif(i==-1): while(sameColor(x+dx[u]*i,y+dy[u]*i,key)): sk+=1 i-=1 return sk,i #游戏是否结束，如果有五子连线或出现禁手 def gameOver(x,y): global is_end for u in range(4): if((numInline(x,y,u)+numInline(x,y,u+4))>=4): is_end=True return True return False #对该点落子后的局势进行估分 def getScore(x,y): global is_end if(ban(x,y)): return 0 if(gameOver(x,y)): is_end=False return 10000 score=liveFour(x,y)*1000+(chongFour(x,y)+liveThree(x,y))*100 for u in range(8): if(inBoard(x+dx[u],y+dy[u]) and num[x+dx[u]][y+dy[u]]!=0): score=score+1 return score #博弈树第一层 def AI1(): global L1_max L1_max=-100000 if(num[8][8]==0 and go_first==ai): return go(8,8) keyi=-1; keyj=-1 for x in [8,7,9,6,10,5,11,4,12,3,13,2,14,1,15,0]: for y in [8,7,9,6,10,5,11,4,12,3,13,2,14,1,15,0]: if(not downOk(x,y)): continue num[x][y]=ai tempp=getScore(x,y) if(tempp==0): num[x][y]=0; continue if(tempp==10000): return go(x,y) tempp=AI2() num[x][y]=0 if(tempp>L1_max): #取极大 L1_max=tempp; keyi=x; keyj=y go(keyi,keyj) #博弈树第二层 def AI2(): global L2_min L2_min=100000 for x in [8,7,9,6,10,5,11,4,12,3,13,2,14,1,15,0]: for y in [8,7,9,6,10,5,11,4,12,3,13,2,14,1,15,0]: if(not downOk(x,y)): continue num[x][y]=3-ai tempp=getScore(x,y) if(tempp==0): num[x][y]=0; continue if(tempp==10000): num[x][y]=0; return -10000 tempp=AI3(tempp) if(tempp<L1_max): #L1层剪枝 num[x][y]=0; return -10000 num[x][y]=0 if(tempp<L2_min): #取极小 L2_min=tempp return L2_min #博弈树第三层 def AI3(p2): keyp=-100000 for x in [8,7,9,6,10,5,11,4,12,3,13,2,14,1,15,0]: for y in [8,7,9,6,10,5,11,4,12,3,13,2,14,1,15,0]: if(not downOk(x,y)): continue num[x][y]=ai tempp=getScore(x,y) if(tempp==0): num[x][y]=0; continue if(tempp==10000): num[x][y]=0; return 10000 if(tempp-p2*2>L2_min): #L2层剪枝 num[x][y]=0; return 10000 num[x][y]=0 if(tempp-p2*2>keyp): #取极大 keyp=tempp-p2*2 return keyp #选手下棋 def manPlay(): p=win.getMouse() if(Restart(p) or Quit(p)): return x=round(p.getX()/30) y=round(p.getY()/30) if(downOk(x,y)): go(x,y) else: manPlay() #落下一子并且判断游戏是否结束 def go(x,y): global is_end c=Circle(Point(x*30,y*30),13) if(start==ai): num[x][y]=ai last_ai.setText("AI 落子:\n(x:y)=("+str(x)+":"+str(y)+")") if(go_first==ai): c.setFill('black') else: c.setFill('white') else: num[x][y]=3-ai last_man.setText("玩家落子:\n(x:y)=("+str(x)+":"+str(y)+")") if(go_first==ai): c.setFill('white') else: c.setFill('black') c.draw(win) list.append(c) if(ban(x,y)): if(start==ai): notice.setText("AI 禁手,玩家赢!\n点击重玩") else: notice.setText("玩家禁手,AI 赢!\n点击重玩") is_end=True elif(gameOver(x,y)): if(start==ai): notice.setText("AI 赢!\n点击重玩") else: notice.setText("玩家赢!\n点击重玩") ##是否重新开始游戏 def Restart(p): global RESTART_FLAG x=p.getX(); y=p.getY() if((abs(500-x)<40) and (abs(60-y)<15)): #restart init() RESTART_FLAG=True notice.setText("重新开始") time.sleep(1) return True else: return False ##是否退出游戏 def Quit(p): global QUIT_FLAG, is_end x=p.getX(); y=p.getY() if((abs(500-x)<40) and (abs(20-y)<15)): #quit init() QUIT_FLAG=True is_end=True notice.setText("退出") time.sleep(1) return True else: return False ##选择先后手 def whoStart(p): global start, go_first x=p.getX(); y=p.getY() if((abs(500-x)<40) and (abs(100-y)<15)): #AI 先手 start=1 go_first=1 aiFirst.setText("AI 执黑") manFirst.setText("玩家执白") return True elif((abs(500-x)<40) and (abs(140-y)<15)): #玩家先手 start=2 go_first=2 aiFirst.setText("AI 执白") manFirst.setText("玩家执黑") return True else: return False ##------------------------------------------------------------------## #主程序入口 if __name__=='__main__': init() drawWin() notice.setText("请选择先手") p=win.getMouse() while(not whoStart(p) and not Quit(p)): p=win.getMouse() while(not is_end): RESTART_FLAG=False if(start==ai): notice.setText("AI 正在下棋...") AI1() else: notice.setText("请你下棋...") manPlay() start=3-start if(RESTART_FLAG): notice.setText("请选择先手") p=win.getMouse() while(not whoStart(p) and not Quit(p)): p=win.getMouse() elif(not QUIT_FLAG and is_end): p=win.getMouse() while(not Restart(p) and not Quit(p)): p=win.getMouse() if(RESTART_FLAG): notice.setText("请选择先手") p=win.getMouse() while(not whoStart(p) and not Quit(p)): p=win.getMouse()
总结：
五子棋作为一种古老而精彩的策略游戏，在不同的文化和地区都有着广泛的影响力。它不仅是一种休闲娱乐方式，还是一种锻炼智力和战略思维的有效方法。通过挑战五子棋，我们可以探索无限的可能性，并提高我们的思考能力和决策技巧。
