臧利萍等

摘要：針對Android移動終端人機實時交互的特點，結合中國象棋的特點，牽涉到Android開發(fā)和Java程序設計以及算法分析等相關知識。即勾勒了整個程序的結構框架，又詳細分析和設計了其中的功能模塊，例如棋子繪制，局面狀態(tài)變量的意義和變化邏輯，人機交互的全過程等。全面講解了搜索算法，從棋局表示、走法生成、局面估計到搜索樹的遍歷和Alpha-Beta剪枝算法。

關鍵詞：Android；局面估值；Alpha-Beta搜索；歷史表；人機交互

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）32-7742-02

Abstract： This is the feature which is real-time human-computer interaction about android mobile terminal .Combined with the characteristics of Chinese Chess， involving many knowledge of Android development and Java program design and algorithm analysis. Draw the outline of the structure of the entire application framework， and analysis and design of the module in detail， such as chess， situation of state variables and change the meaning of logic， the whole process of human-computer interaction. There is comprehensive interpretation of the search algorithm， from chess said， move generation， situation estimate to search tree traversal and Alpha - Beta pruning algorithm.

Key words：Android； Situation to valuation； Alpha-Beta Search； History lists； Human-computer interaction

1 概述

計算機博弈是博弈游戲與計算機決策系統(tǒng)的結合，是人工智能里一個重要的研究領域，是機器智能、兵棋推演等領域的科研基礎。中國象棋是中國古老的游戲，邏輯性極強，中國象棋模擬涵蓋場景建模、狀態(tài)表示、棋局分布、走法生成、搜索算法等方面，如何實現(xiàn)中國象棋的人機對弈顯得尤其重要。

隨著3G技術和android系統(tǒng)的發(fā)展，智能手機的市場占有率極高，智能手機游戲在人們生活中占有重要的位置。中國象棋以它的趣味性、邏輯性、哲理性在棋牌游戲中首屈一指，深受多數(shù)玩家的青睞和熱衷?；诖耍菊n題的研究和開發(fā)應運而生，并且更加注重人性化（例如多步悔棋、將軍等棋局狀態(tài)提示）、友好操作接口的設計和開發(fā)。程序中隨時都能進行難度設置，符合多種玩家的技藝要求，并且可以伴隨玩家棋藝水平競相成長?？傊?，本課題的開發(fā)，以逼真的視角，簡便的操作方式，人性化的設計，生動的下棋環(huán)境，定能讓玩家體驗到中國象棋的智慧和樂趣。

2 需求分析與設計

2.1 歡迎界面

對事物評價的好壞，第一印象至關重要。程序是通過設置兩張精美的中國象棋圖片來啟動的，就像放映電影一樣，使游戲更加有厚重感、故事性和趣味性，從而使玩家進入純凈高遠而且玄妙有趣的象棋世界。

2.2 游戲界面

游戲界面是玩家和計算機對弈的陣地，是程序繪制棋盤，排布棋子，并走動棋子的界面。

游戲界面具有動態(tài)智能性，要時刻反應人機雙方走棋落子的信息，同時熟知走棋規(guī)則，對玩家的不合理落子予以拒絕，及時的提醒玩家將軍和被將軍等重要信息。此外還將對玩家舉棋和落子添加聲效處理，對人機雙方的走棋都標識出走棋位置和落子位置，使整個下棋過程更逼真生動，交互更加清晰明確。

2.3菜單

菜單處于Android的系統(tǒng)級別。提供人機下棋的難度等級“容易”、“中等”和“困難”，并給以選擇提示。此外提供悔棋功能，即使在實物象棋對戰(zhàn)中，棋手們的悔棋也是不可避免的，甚至是人性化的、無可厚非的，更何況程序是通過不總是精確到像素點的觸屏操作呢，并且設置悔棋步數(shù)限制。玩家在有悔棋需求時，點擊菜單選項中的“悔棋亦君子”來返回上一步的棋局狀態(tài)，并同時計入悔棋步數(shù)中。

3 搜索算法分析

象棋搜索算法是象棋程序的靈魂，體現(xiàn)程序的健壯性和高效性，是整個程序設計和開發(fā)的關鍵。

3.1局面表示

局面表示是象棋程序的基礎，它的好壞直接關系到走法生成、局面評估和搜索算法的效率。本象棋程序采用的是16*16的二維數(shù)組表示法。

3.2走法和全局走法生成

走法就是一個棋子按照象棋的規(guī)則從一個位置移動到另一個位置。棋子走法所遵循的的走棋規(guī)則被邏輯映射成一個走棋方向數(shù)組，從棋子的原位置出發(fā)，朝著走棋數(shù)組的值所標識的方向前進并得到棋子的落子位置，記錄這個走法即可。

在走法數(shù)據(jù)結構和各種棋子走法生成的基礎上，遍歷整個棋盤，找出當前走棋方的棋子，然后逐個棋子生成其所有可能的走法，全部保存下來，就得到了整個局面的全部走法。

3.3局面評估

局面評估是判斷局面對紅方（或者黑方）的優(yōu)勢，并把這個優(yōu)勢量化。目的是為了在多個局面之間進行比較，然后選擇對應局面的走法，從而得到有利的局面。endprint