五子棋 (FiveChess)

这是一个基于 C 语言实现的五子棋游戏，支持人人对战、人机对战、机机对战、禁手判断、棋谱记录与悔棋等功能。

文件组织结构

项目采用模块化设计，主要文件结构如下：

FiveChessWin/
├── AIEngine.c          # AI 搜索与评估
├── main.c              # 程序入口，主菜单逻辑
├── Game.c              # 游戏核心流程 (PvP, PvE等模式调度)
├── board.c             # 棋盘数据管理与绘制
├── Input.c             # 用户输入处理与校验
├── Judge.c             # 胜负判定与禁手
├── history.c           # 棋谱记录与悔棋功能
├── include/            # 头文件目录
│   ├── common.h        # 通用宏定义与常量
│   ├── board.h         # 棋盘相关声明
│   ├── game.h          # 游戏流程声明
│   ├── ai.h            # AI 接口
│   ├── rules.h         # 规则判定声明
│   └── history.h       # 历史记录声明
└── README.md           # 项目说明文档

设计思路

• 人人对战部分：
  • 先实现棋盘绘制
  • 再实现落子
  • 然后实现胜负判定
  • 最后添加禁手判断与棋谱记录功能
  • 接着添加悔棋功能
  • 最后进行界面优化与代码重构
• 简述一下我的禁手逻辑：
  • 位运算优化：使用位运算表示棋盘状态，移位操作快速初步判断连珠。
  • 活四判定：匹配 011110 模式，并递归检查两端空位是否为禁点。
  • 三三禁手：遍历所有潜在活三结构，模拟落子并复用活四判断，通过递归深度限制避免死循环。
  • 四四禁手：遍历模拟落子，精确识别活四及双冲四情况。
  • 逻辑封装：核心判断整合进无输出的 judge 函数供 AI 使用，输出逻辑分离。
• AI逻辑：
  • 初始化Zobrist哈希表和置换表
  • 先对棋局进行总体评估
  • 然后由走法函数，实现禁手过滤和邻近裁剪以优化搜索，生成候选落子列表
  • 根节点并行，进入AlphaBeta搜索
  • 在搜索过程中使用单子增量更新棋局评估分数
  • 利用置换表缓存已评估节点以加速搜索
  • 返回最佳落子位置，并记录搜索时间，将最佳落子位置送入AiInput统一接口处理

项目参考

• 禁手判断逻辑参考借鉴了github上的dhbloo大神的开源程序rapfi [https://github.com/dhbloo/rapfi] ，具体参看这个项目中的第423行到第520行代码。
• AI部分参考了[https://kimlongli.github.io/2016/12/14/%E5%A6%82%E4%BD%95%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E4%B8%80%E4%B8%AA%E8%BF%98%E5%8F%AF%E4%BB%A5%E7%9A%84%E4%BA%94%E5%AD%90%E6%A3%8BAI/] 的AI设计思路。
• 对以上项目表示感谢！

亮点与优势

• 界面整齐:在棋盘中间添加了-号来使棋盘呈现正方形。
• 位运算优化：禁手判断、AI棋形评估等关键逻辑均采用位运算提升效率。
• 棋谱系统：支持将对局记录保存为文件。
• 支持悔棋：输入@0即可悔棋。
• 代码风格: 采用驼峰命名法，变量命名清晰易懂。
• AI 支持：AlphaBeta 搜索 + 棋形评分表 + 禁手过滤 + 邻近裁剪 + Zobrist 哈希与置换表，根节点并行可加速，搜索深度可在开局输入。

编译与运行方法

本项目使用 GCC 编译器。请确保您的环境中已安装 GCC（如 MinGW 或 MSYS2）。

也支持make命令进行编译。

编译命令

在项目根目录下打开终端，执行以下命令：

1.编译调试版本：

gcc -g -Wall -Wextra board.c Game.c history.c Input.c Judge.c AIEngine.c main.c -I include -o FiveChess.exe

2.编译发布版本：

gcc -O2 -Wall -Wextra board.c Game.c history.c Input.c Judge.c AIEngine.c main.c -I include -o FiveChess.exe

若配置好了Makefile，也可以直接运行：

1.编译调试版本：

make debug

2.编译发布版本：

make release

运行

编译成功后，运行生成的可执行文件：

./FiveChess.exe

操作说明

1. 模式选择：

   • 1 人人对战
   • 2 人机对战（玩家可选先后手）
   • 3 机机对战

2. 基础输入：

   • 落子格式：列号行号（如 H8、A1、O15），字母区分大小写。
   • 悔棋：输入 @0 撤销上一步（开局前不可用）。

3. 人人对战 (PvP)：

   • 轮流落子，界面提示上一步坐标。
   • 开局可选棋谱记录：输入 1 并提供文件名。

4. 人机对战 (PvE)：

   • 开局选择执子方（1 玩家执黑，2 玩家执白）。
   • 输入 AI 搜索深度（整数，越大越强但更耗时）（实测7到8层效果最佳）。
   • 落子方式同 PvP，AI 自动落子；界面会显示上一回合 AI 思考用时。

5. 机机对战 (EvE)：

   • 可选开启棋谱记录。
   • 输入 AI 搜索深度后，双方 AI 自动博弈。（实测7到8层效果最佳）

6. 棋谱记录 / 载入：

   • 记录：开局时输入 1 并输入文件名（如 game1.txt），结束后文件保存在程序同级目录。
   • 载入：棋谱格式为 A1\nA2\n...，可直接粘贴到控制台载入。

实现的功能列表

• 人人对战：轮流落子。
• 胜负判定：
  • 白棋：五连即胜。
  • 黑棋：五连即胜。
• 禁手判断（仅限黑棋）：
  • 长连禁手（六子及以上）。
  • 三三禁手（两个活三）。
  • 四四禁手（两个四，包括冲四和活四）。
• 辅助功能：
  • 上一步落子位置提示。
  • 悔棋功能。
  • 棋谱文件保存。
• [x]人机对战：
  • AI 使用 Alpha-Beta 搜索算法。
  • 支持禁手过滤、邻近裁剪、根节点并行、zobrist 哈希与置换表。
  • 可调节搜索深度。（实测15s内8层效果最好）
• 机机对战：双方 AI 自动博弈。
  • 最初是用来调试AI的，加上也无所谓

其他说明

• 开发环境：Windows 11 / VS Code / GCC。
• 开发配置：Intel i9-13980HX, 16GB RAM.

许可证

本项目采用 GNU General Public License v3.0 (GPL-3.0) 发布，完整条款见 LICENSE。

Copyright (C) 2025 Psi215

第三方代码声明

• 本项目禁手判断逻辑参考并改编自开源项目 rapfi（https://github.com/dhbloo/rapfi），该项目以 GPL-3.0 许可证发布；
• 依据 GPL-3.0 的 copyleft 条款，本项目作为其衍生作品，同样以 GPL-3.0 发布；
• AI 搜索部分的设计思路参考了公开技术博客，具体实现为本人独立编写，并做了若干优化（Zobrist 置换表、根节点并行、增量评估等）。