JS+canvas五子棋人機對戰實現步驟詳解
阿新 • • 發佈：2020-06-05
1. 建立例項
function Gobang () {
this.over = false; // 是否結束
this.player = true; // true:我 false:電腦
this.allChesses = []; // 所有棋子
this.existChesses = [] // 已經落下的棋子
this.winsCount = 0; // 贏法總數
this.wins = []; // 所有贏法統計
this.myWins = []; //我的贏法統計
this.computerWins = []; //電腦贏法統計
}
2. 初始化
//初始化
Gobang.prototype.init = function(opts) {
// 生成canvas棋盤
this.createCanvas(opts);
//棋盤初始化
this.boardInit();
// 滑鼠移動聚焦功能實現
this.mouseMove();
//演算法初始化
this.algorithmInit();
//落子功能實現
this.dorpChess();
}3. 生成canvas棋盤
//初始化
//生成canvas
Gobang.prototype.createCanvas = function(opts) {
var opts = opts || {};
if (opts.width && opts.width%30 !== 0) throw new RangeError(opts.width+'不是30的倍數');
this.col = (opts.width && opts.width/30) || 15; // 棋盤列
var oCanvas = document.createElement('canvas');
oCanvas.width = oCanvas.height = opts.width || 450;
this.canvas = oCanvas;
document.querySelector(opts.container || 'body').appendChild(this.canvas);
this.ctx = oCanvas.getContext('2d');
}4. 初始化棋盤
//棋盤初始化
Gobang.prototype.boardInit = function(opts){
this.drawBoard();
}
// 畫棋盤
Gobang.prototype.drawBoard = function(){
this.ctx.strokeStyle = "#bfbfbf";
for (var i = 0; i < this.col; i++) {
this.ctx.moveTo(15+ 30*i,15);
this.ctx.lineTo(15+ 30*i,this.col*30-15);
this.ctx.stroke();
this.ctx.moveTo(15,15+ 30*i);
this.ctx.lineTo(this.col*30-15,15+ 30*i);
this.ctx.stroke();
}
}
5. 畫棋子
// 畫棋子
Gobang.prototype.drawChess = function(x,y,player){
var x = 15 + x * 30,y = 15 + y * 30;
this.ctx.beginPath();
this.ctx.arc(x,13,Math.PI*2);
var grd = this.ctx.createRadialGradient(x + 2,y - 2,x + 2,0);
if (player) { //我 == 黑棋
grd.addColorStop(0,'#0a0a0a');
grd.addColorStop(1,'#636766');
}else{ //電腦 == 白棋
grd.addColorStop(0,'#d1d1d1');
grd.addColorStop(1,'#f9f9f9');
}
this.ctx.fillStyle = grd;
this.ctx.fill()
}
6. 移動聚焦
// 滑鼠移動時觸發聚焦效果,需要前面的聚焦效果消失,所有需要重繪canvas
Gobang.prototype.mouseMove = function(){
var that = this;
this.canvas.addEventListener('mousemove',function (e) {
that.ctx.clearRect(0,that.col*30,that.col*30);
var x = Math.floor((e.offsetX)/30),y = Math.floor((e.offsetY)/30);
//重繪棋盤
that.drawBoard();
//移動聚焦效果
that.focusChess(x,y);
//重繪已經下好的棋子
that.redrawedChess()
});
}
//滑鼠移動聚焦
Gobang.prototype.focusChess = function(x,y){
this.ctx.beginPath();
this.ctx.fillStyle = '#E74343';
this.ctx.arc(15 + x * 30,15 + y * 30,6,Math.PI*2);
this.ctx.fill();
}
//重繪當前下好的棋子
Gobang.prototype.redrawedChess = function(x,y){
for (var i = 0; i < this.existChesses.length; i++) {
this.drawChess(this.existChesses[i].x,this.existChesses[i].y,this.existChesses[i].player);
}
}
7. 演算法初始化
//演算法初始化
Gobang.prototype.algorithmInit = function(){
//初始化棋盤的每個位置和贏法
for (var x = 0; x < this.col; x++) {
this.allChesses[x] = [];
this.wins[x] = [];
for (var y = 0; y < this.col; y++) {
this.allChesses[x][y] = false;
this.wins[x][y] = [];
}
}
//獲取所有贏法
this.computedWins();
// 初始化電腦和我每個贏法當前擁有的棋子數
for (var i = 0; i < this.winsCount; i++) {
this.myWins[i] = 0;
this.computerWins[i] = 0;
}
}
8. 獲取所有贏法
Gobang.prototype.computedWins = function(){
/*
直線贏法
以15列為準
*/
for (var x = 0; x < this.col; x++) { //縱向所有贏法
for (var y = 0; y < this.col-4; y ++) {
this.winsCount ++;
/*
如：
1.組成的第一種贏法
[0,0]
[0,1]
[0,2]
[0,3]
[0,4]
2.組成的第二種贏法
[0,4]
[0,5]
以此類推一列最多也就11種贏法， 所有縱向x有15列 每列最多11種， 所有縱向總共15 * 11種
*/
//以下for迴圈給每種贏法的位置資訊儲存起來
for (var k = 0; k < 5; k ++) {
this.wins[x][y+k][this.winsCount] = true;
/*
位置資訊
第一種贏法的時候：
this.wins = [
[
[1:true],[1:true],[1:true]
],[
......
]
]
雖然這是一個三維陣列,我們把它拆分下就好理解了
相當於 this.wins[0][0][1],this.wins[0][4][1],this.wins[0][5][1],this.wins[0][6][1],this.wins[0][7][1]
因為物件可以這樣取值：
var obj = {
a: 10,b: 'demo'
}
obj['a'] === obj.a
所有也就相當於 this.wins[0][0].1,this.wins[0][8].1,this.wins[0][9].1,this.wins[0][10].1,this.wins[0][11].1
雖然陣列不能這麼取值，可以這麼理解
所以 this.wins[0][0].1 就可以理解為 在 x=0,y=0,上有第一種贏法
this.wins[0][12].1 就可以理解為 在 x=0,y=1,上有第一種贏法
......
以上this.wins[0][0],this.wins[0][13]...可以看作是 this.wins[x][y]
所以第一種贏法的座標就是: [0,0] [0,1] [0,2] [0,3] [0,4]
*/
}
}
}
for (var y = 0; y < this.col; y++) { //橫向所有贏法,同縱向贏法一樣，也是15 * 11種
for (var x = 0; x < this.col-4; x ++) {
this.winsCount ++;
for (var k = 0; k < 5; k ++) {
this.wins[x+k][y][this.winsCount] = true;
}
}
}
交叉贏法
/*
交叉贏法
*/
for (var x = 0; x < this.col-4; x++) { // 左 -> 右 開始的所有交叉贏法 總共11 * 11種
for (var y = 0; y < this.col-4; y ++) {
this.winsCount ++;
/*
如:
1. [0,0]
[1,1]
[2,2]
[3,3]
[4,4]
2. [0,1]
[1,2]
[2,3]
[3,4]
[4,5]
3. [0,2]
[1,3]
[2,4]
[3,5]
[4,6]
...
[1,0]
[2,1]
[3,2]
[4,3]
[5,5]
相當於從左至右 一列列計算過去
*/
for (var k = 0; k < 5; k ++) {
this.wins[x+k][y+k][this.winsCount] = true;
}
}
}
for (var x = this.col-1; x >= 4; x --) { //右 -> 左 開始的所有交叉贏法 總共11 * 11種
for (var y = 0; y < this.col-4; y ++) {
this.winsCount ++;
for (var k = 0; k < 5; k ++) {
this.wins[x-k][y+k][this.winsCount] = true;
}
}
}
}
9. 落子實現
//落子實現
Gobang.prototype.dorpChess = function(){
var that = this;
this.canvas.addEventListener('click',function(e) {
// 判斷是否結束
if (that.over) return;
var x = Math.floor((e.offsetX)/30),y = Math.floor((e.offsetY)/30);
//判斷該棋子是否已存在
if (that.allChesses[x][y]) return;
// 檢查落子情況
that.checkChess(x,y)
if (!that.over) {
that.player = false;
that.computerDropChess();//計算機落子
}
})
}
//檢查落子情況
Gobang.prototype.checkChess = function(x,y){
//畫棋
this.drawChess(x,this.player);
//記錄落下的棋子
this.existChesses.push({
x: x,y: y,player: this.player
});
//該位置棋子置為true,證明已經存在
this.allChesses[x][y] = true;
this.currWinChesses(x,this.player);
}
//判斷當前座標贏的方法各自擁有幾粒棋子
Gobang.prototype.currWinChesses = function(x,player){
var currObj = player ? this.myWins : this.computerWins;
var enemyObj = player ? this.computerWins : this.myWins;
var currText = player ? '我' : '電腦';
for (var i = 1; i <= this.winsCount; i++) {
if (this.wins[x][y][i]) { //因為贏法統計是從1開始的 所以對應我的贏法需要減1
currObj[i-1] ++; // 每個經過這個點的贏法都增加一個棋子;
enemyObj[i-1] = 6; //這裡我下好棋了,證明電腦不可能在這種贏法上取得勝利了， 置為6就永遠不會到5
if (currObj[i-1] === 5) { //當達到 5 的時候,證明我勝利了
alert(currText+'贏了')
this.over = true;
}
}
}
}
10. 計算機落子實現
// 計算機落子
Gobang.prototype.computerDropChess = function(){
var myScore = [],//玩家比分
computerScore = [],// 電腦比分
maxScore = 0; //最大比分
//比分初始化
var scoreInit = function(){
for( var x = 0; x < this.col; x ++) {
myScore[x] = [];
computerScore[x] = [];
for (var y = 0; y < this.col; y ++) {
myScore[x][y] = 0;
computerScore[x][y] = 0;
}
}
}
scoreInit.call(this);
//電腦待會落子的座標
var x = 0,y = 0;
// 基於我和電腦的每種贏法擁有的棋子來返回對應的分數
function formatScore(o,n) {
if (o < 6 && o > 0) {
var n = 10;
for (var i = 0; i < o; i++) {
n *= 3;
}
return n
}
return 0
}
// 獲取沒有落子的棋盤區域
function existChess(arr) {
var existArr = [];
for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
for (var j = 0; j < arr[i].length; j++) {
if (!arr[i][j]) {
existArr.push({x:i,y:j})
}
}
}
return existArr;
}
var exceptArr = existChess(this.allChesses);
// 迴圈未落子區域，找出分數最大的位置
for (var i = 0; i < exceptArr.length; i++) {
var o = exceptArr[i];
// 迴圈所有贏的方法
for (var k = 0; k < this.winsCount; k++) {
//判斷每個座標對應的贏法是否存在
if (this.wins[o.x][o.y][k]) {
// 計算每種贏法，擁有多少棋子，獲取對應分數
// 電腦起始分數需要高一些，因為現在是電腦落子， 優先權大
myScore[o.x][o.y] += formatScore(this.myWins[k-1],10);
computerScore[o.x][o.y] += formatScore(this.computerWins[k-1],11);
}
}
//我的分數判斷
if (myScore[o.x][o.y] > maxScore) { //當我的分數大於最大分數時， 證明這個位置的是對我最有利的
maxScore = myScore[o.x][o.y];
x = o.x;
y = o.y;
}else if (myScore[o.x][o.y] === maxScore) { //當我的分數與最大分數一樣時， 證明我在這兩個位置下的效果一樣， 所以我們應該去判斷在這兩個位置時，電腦方對應的分數
if (computerScore[o.x][o.y] > computerScore[x][y]) {
x = o.x;
y = o.y;
}
}
// 電腦分數判斷， 因為是電腦落子， 所以優先權大
if (computerScore[o.x][o.y] > maxScore) {
maxScore = computerScore[o.x][o.y];
x = o.x;
y = o.y;
}else if (computerScore[o.x][o.y] === maxScore) {
if (myScore[o.x][o.y] > myScore[x][y]) {
x = o.x;
y = o.y;
}
}
}
this.checkChess(x,y)
if (!this.over) {
this.player = true;
}
}
var gobang = new Gobang();
gobang.init()
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