【正文】 .................26 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................27 附錄 ....................................................................................................................................28 附錄 1 算法主程序 ........................................................................................................28 附錄 2 程序截圖 ............................................................................................................53 外文文獻(xiàn)與翻譯 ................................................................................................................54 致 謝 ..............................................................................................................................63 北京物資學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 1 1 緒論 研究 背景 計(jì)算機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)成為每天工作和生活必不可少的一部分，電子游戲在計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下 也逐步深 入我們每個(gè)人的娛樂(lè)活動(dòng)中，棋牌游戲作為 休閑類 電子 游戲，相對(duì)于角色扮演類游戲和即時(shí)戰(zhàn)略類游戲等其它游戲，具有上手快、游戲時(shí)間短的特點(diǎn)，更利于用戶進(jìn)行放松休閑，為人們所喜愛(ài)，特別是棋類游戲，方便、快捷、操作簡(jiǎn)單，在休閑娛樂(lè)中占主要位置。國(guó)際象棋軟件有著成功的商業(yè)運(yùn)作，已發(fā)展成一種產(chǎn)業(yè)。 研究意義 我國(guó)現(xiàn)在正處于飛速發(fā)展的階段，想要提高我國(guó)的國(guó)際地位、讓世界更好的了解我國(guó)，不僅要依靠經(jīng)濟(jì)和政治的影 響，更要注重文化傳播的作用。中國(guó)象棋的藝術(shù)和棋理折射著以儒家思想為正統(tǒng)的東方民族文化精神，深為我國(guó)各階層人民喜愛(ài)。 想要提高中國(guó)象棋的知名度和普及率 ，就 必須要有一個(gè)大眾化的中國(guó)象棋游戲平臺(tái)，電腦游戲無(wú)疑是最佳選擇。 因此，我們迫切的需要一個(gè)更加基礎(chǔ)、更加實(shí)用的中國(guó)象棋對(duì)戰(zhàn)平臺(tái)。 其次具體的實(shí)現(xiàn)。 最后，依據(jù)框架和目標(biāo)編寫代碼， 實(shí)現(xiàn)主要功能并且 進(jìn)行測(cè)試，直至 程序運(yùn)行 成功。 北京物資學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 2 分析 需求分析 現(xiàn)在全球超過(guò)十億臺(tái)計(jì)算機(jī)正在被使用，并且這個(gè)數(shù)目還在逐漸增加，計(jì)算機(jī)已經(jīng)深入到我們生活的各個(gè)方面。棋類游戲作為一種簡(jiǎn)單易學(xué)的休閑游戲，一直深受廣大群眾的 喜愛(ài)。因此用 JAVA 編寫的中國(guó)象棋游戲有著很大的開發(fā)潛力。人們可以隨心所欲的選擇任何時(shí)間進(jìn)行游戲，而且人人對(duì)戰(zhàn)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)雙方的直接交流，尤其隨著筆記本電腦的普及，基本上可以 隨時(shí)隨地都把它們帶在身邊，在人們離開家或者想玩的時(shí)候，可以不受任何時(shí)間地點(diǎn)限制地玩自己選擇的游戲。中國(guó)象棋作為我國(guó)保存最完整、最能代表我國(guó)古代文化的游戲之一，它的推廣能夠 讓世界更加了解中國(guó)。用 JAVA 編寫的中國(guó)象棋程序?qū)崿F(xiàn)了人與人的對(duì)弈， 符合 中國(guó)象棋的行棋 規(guī)則， 界面美觀，能夠激起 玩家 的興趣，同時(shí)單機(jī)游戲?qū)τ?jì)算機(jī)的環(huán)境要求十分簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)。單擊選中的棋子時(shí)，該棋子會(huì)不停閃爍，如果符合規(guī)則，則可以移動(dòng)到指定位置。 在行棋時(shí)依照 “馬走日，象走田，車、炮走直線、士在框內(nèi)走斜線，卒未過(guò)河是上下走、過(guò)河可左右行走且不能回頭，將 、帥 只能在框內(nèi)行走 ”等行走規(guī)則，且按照 “炮必須隔一個(gè)棋子才能吃棋子，其他棋子按棋子行走規(guī)則的位置實(shí)現(xiàn)吃子 ”的規(guī)則， 完全符合象棋的行棋規(guī)則。 Microsoft Windows 9X/NT/vista 操作系統(tǒng)。 北京物資學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 3 界面設(shè)計(jì)框架 程序的框架 從程序的結(jié)構(gòu)上講，大體上可以將引擎部分劃分為四大塊： 棋局表示； 著法生成； 搜索算法； 局面評(píng)估。然后通過(guò)搜索算法來(lái)逐一讀取著法并調(diào)用局面評(píng)估函數(shù)對(duì)該著法所產(chǎn)生的后繼局面進(jìn)行評(píng)估打分，從中選出一個(gè)最有可能導(dǎo)致走棋方取勝的著法。其過(guò)程如下所示（圖 1）： 當(dāng) 前 棋 局著 法 生 成 器m 1 m 2 m 3 … . . m n搜 索 算 法 搜索輔助局面評(píng)估著 法 隊(duì) 列 圖 1 著法生成 —— 位棋盤 什么是位棋盤 在中國(guó)象棋中，棋盤有 90 個(gè)交叉點(diǎn)。在 Java 中，用 3 個(gè) int類型數(shù)據(jù)（每個(gè) 32 位，共 96 位多余的 6 位不用）表示一個(gè)位棋盤。 AllPieces 告訴我們棋盤上哪些格子有棋子，哪些沒(méi)有。 有子的位對(duì)應(yīng) 1，沒(méi)有子的位對(duì)應(yīng) 0。) 0 1 0 1 1 0 0 1 ———— 0 0 0 1 或 (|) 0 1 0 1 1 0 0 1 ———— 1 1 0 1 異或 (^) 0 1 0 1 1 0 0 1 ———— 1 1 0 0 取補(bǔ) (~) a = 0001， ~a = 1110。 Java 中 “與、或 、非、異或、左位移，右位移（注意，位棋盤的右位移是無(wú)符號(hào)位移） ”分別是 “amp。代碼摘要（詳細(xì)代碼見(jiàn)附件）及相關(guān)說(shuō)明如下： public class BitBoard{ private int Low,Mid,Hi//用 3 個(gè) int 字段表示位棋盤，最高位 Hi 的高 //6 位不用 public BitBoard(int Arg1, int Arg2, int Arg3) {//構(gòu)造函數(shù) Low = Arg1。 Hi = Arg3。 int low= amp。 int mid= amp。 int hi= amp。 return new BitBoard(low,mid,hi)。 public static BitBoard opXor(BitBoard arg1,BitBoard arg2) //位棋盤的 “異或 ”操作，保存結(jié)果。當(dāng) 90位中有非 0位時(shí)返回 true。例如上面所述的那個(gè)位棋盤數(shù)組 “knight[90]”。 )這個(gè)數(shù)組將在程序開始執(zhí)行的時(shí)候被初始化并且不再改變。例如 “AllPieces”位棋盤。然而，他們的初始化方式相同。此處敘述走棋過(guò)程中隨棋局變化的諸多位棋盤的初始化及相關(guān)操作。 for (int c = 0。 c ++) { mask[c] = (b,c)。它包含了一個(gè)整型數(shù)組 int piece_in_square[90]，還包含了一些位棋盤。 北京物資學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 int player。 BitBoard redKing。//黑將 BitBoard redRooks。//黑車 BitBoard redKnights。//黑馬 BitBoard redCannon。//黑炮 BitBoard redBishops。//黑象 BitBoard redAdvisor。//黑士 BitBoard redPawns。//黑卒 BitBoard redPieces。//所有黑棋子 }。 piece_in_square[0] = RED_ROOK。 piece_in_square[2] = RED_BISHOP。 現(xiàn)在初始化其他一些位棋盤 : for (c = 0。 c ++) { switch (piece_in_square[c]) { case : RED_ROOK = (,bitMask[c])。 break。例如記錄白子所在位置的“WhitePieces”位棋盤。 /* clear a bit with the XOR operation */ = (,bitMask[h2]。 = (,bitMask[h2]。 = (,bitMask[h9])。 /* clear the captured piece */ = (,bitMask[h9])。如果比較每個(gè)棋子的位置，或許不需要花很多時(shí)間，但是實(shí)戰(zhàn)中每秒種需要做成千上萬(wàn)次比較，因此這樣會(huì)使比較操作變成瓶頸的。 一個(gè)解決方案是建立一個(gè)標(biāo)簽，通常是 64 位。 Zobrist 鍵值的工作原理 Zobrist 鍵值的工作原理 用 Zobrist 技術(shù)產(chǎn)生的鍵 值，表面上與局面沒(méi)什么關(guān)系。當(dāng)把它們用作散列表鍵值的時(shí)候會(huì)非常有效。例如，紅馬在 e5 格，那么鍵值里一定異或過(guò)一個(gè) “zobrist[KNIGHT][RED][E5]”。 北京物資學(xué)院 2020屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 這就是說(shuō)，如果有當(dāng)前局面的鍵值，并且需要把紅馬從 e5 移到 f7，你只要異或一個(gè) “紅馬在 e5”的鍵值，把馬從 e5 格移走，并且異或一個(gè) “紅 馬在 f7”的鍵值，把紅馬放在 f7 上。 如果要改變著子的一方，只要異或一個(gè) “改變著子方 ”的鍵值就可以了。 Zobrist 鍵值的實(shí)現(xiàn)方法 實(shí)現(xiàn) Zobrist 必須從多維的 64 位數(shù)組開始，每個(gè)數(shù)組含有一個(gè)隨機(jī)數(shù)。 這個(gè) 函數(shù)用來(lái)填滿一個(gè) long 型（ 64 位）的三維數(shù)組：棋子的類型、棋子的顏色和棋子的位置： long zobrist[pcMAX][coMAX][sqMAX]。要為一個(gè)局面產(chǎn)生 Zobrist 鍵值，首先把鍵值設(shè)成零，然后找棋盤上的每個(gè)子，并且讓鍵值跟 “zobrist[pc][co][sq]”做異或 (通過(guò) “^”運(yùn)算符 )運(yùn)算。 Java 中 實(shí)現(xiàn) Zobrist 鍵值 本系統(tǒng)使用 一個(gè) key 和一個(gè) lock 結(jié)合來(lái)區(qū)分每個(gè)局面，這 樣 發(fā)生沖突（即兩個(gè)局面對(duì)應(yīng)的 key 和 lock 一樣）的概率幾乎為 0。//改變走子方的 key public static long ZobristLockPlayer。 public static long[][] ZobristLockTable = new long[14][90]。 } public static void zobristGen() { int i, j。 long RandSeed。 (RandSeed)。 for (i = 0。 i ++) { //0：紅帥 1：紅仕 2：紅相 3：紅馬 4：紅車 5：紅炮 6：紅兵 //7：黑將 8：黑士 9：黑象 10：黑馬 11：黑車 12：黑炮 13：黑卒 for (j = 0。 j ++) { ZobristKeyTable[i][j] = ()。 for (i = 0。 i ++) { for (j = 0。 j ++) { ZobristLockTable[i][j] = ()。 public class ChessPosition{ long ZobristKey, ZobristLock。//初始化為 0 ZobristLock=0。 ZobristLock^=ZobristLockTable[PieceType][Square]。//改變走子方 ZobristLock ^= ZobristLockPlayer。 我選擇 使用位棋盤生成著法的基本原理。如果引擎在檢查了一部分著法后發(fā)現(xiàn)了必須走的棋，那它就無(wú)需生成余下的棋步了。 國(guó)際象棋引擎 Crafty(其作者是 Robert Hyatt 博士 )使用三個(gè)著法生成函數(shù)。注意前兩個(gè)函數(shù)生成的是偽合法的著法。在對(duì)局中可以用 “查表 ”的方式查找生成的偽著法，并對(duì)其合法性作出判斷。 偽合法著法的生成 偽合法著法包含幾類： 各兵種的不吃子著法 ； 各兵種的吃子著法 ； “將 ”和擺脫 “將 ”的著法 。（偽合法著法并不考慮被吃的棋子的顏色 ——該棋子是對(duì)方的棋子 還是己方的棋子，也不考慮該子是否能動(dòng)，例如動(dòng)了該子，雙方的帥將會(huì)面。炮的吃子著法分為縱向和橫向兩類，車的吃子著法也分為縱向和橫向兩類。將軍的著法單獨(dú)作為一類。 數(shù)組及其下標(biāo)的含義 ： 保存帥（將）、仕（士）、相（相）、馬、兵的偽合法靜態(tài)數(shù)組如下： public static final int[][] KingMoves=new int[90][8]。 public static final int[][] BishopMoves=new int[90][8]。 public static final int[][] KnightMoves=new int[90][12]。 public static final int[][][] PawnMoves=new int[90][2][4]。帥（將）