怎样用C++开发井字棋AI 简单决策算法实现方案-C++-PHP中文网

怎样用C++开发井字棋AI 简单决策算法实现方案

P粉602998670

发布： 2025-08-16 11:26:01

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是的，可以用C++通过简单的规则优先级算法实现一个基本智能的井字棋AI，该方法无需深度学习或强化学习，采用启发式规则进行决策，包括优先获胜、阻止玩家获胜、占据中心、角落和边的顺序选择，结合游戏状态判断与主循环控制，能够实现一个不会轻易输掉的AI对手，适合初学者理解和实现，且代码结构清晰、运行高效，完整实现后AI在多数情况下可与新手玩家战平或取胜，为后续学习Minimax算法打下基础。

怎样用c++开发井字棋ai 简单决策算法实现方案

用C++开发一个井字棋AI，不需要复杂的深度学习或强化学习，一个简单的决策算法就能实现有基本智能的对手。下面介绍一种基于规则和极小极大（Minimax）简化版的决策方案，适合初学者快速上手。

1. 游戏状态表示

井字棋是3×3的棋盘，可以用一个长度为9的一维数组表示，每个位置值为0（空）、1（玩家）、2（AI）。

int board[9] = {0}; // 0:空, 1:玩家(X), 2:AI(O)

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2. 判断胜负或平局

写一个函数判断当前局面是否有胜负或平局：

// 返回: 0-继续, 1-玩家赢, 2-AI赢, 3-平局
int checkWinner(int board[9]) {
    // 所有可能的三连线（横、竖、斜）
    int wins[8][3] = {
        {0,1,2}, {3,4,5}, {6,7,8}, // 横
        {0,3,6}, {1,4,7}, {2,5,8}, // 竖
        {0,4,8}, {2,4,6}           // 斜
    };

    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        int a = wins[i][0], b = wins[i][1], c = wins[i][2];
        if (board[a] != 0 && board[a] == board[b] && board[b] == board[c]) {
            return board[a]; // 赢家是1或2
        }
    }

    // 检查是否平局
    bool full = true;
    for (int i = 0; i < 9; i++) {
        if (board[i] == 0) {
            full = false;
            break;
        }
    }

    return full ? 3 : 0;
}

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3. 简单AI决策：优先级规则法（启发式）

如果不想实现完整的Minimax算法，可以用一个简单的规则优先级来决策，效果不错且代码清晰。

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AI的决策优先级如下：

立即赢：如果AI下一步能赢，直接走那步。
阻止玩家赢：如果玩家下一步能赢，必须阻止。
占中心：优先占据中心（位置4）。
占角：其次选择角落（0,2,6,8）。
占边：最后选择边（1,3,5,7）。

int aiMove(int board[9]) {
    // 1. 尝试AI自己能赢的走法
    for (int i = 0; i < 9; i++) {
        if (board[i] == 0) {
            board[i] = 2;
            if (checkWinner(board) == 2) {
                board[i] = 0; // 恢复
                return i;
            }
            board[i] = 0;
        }
    }

    // 2. 阻止玩家赢
    for (int i = 0; i < 9; i++) {
        if (board[i] == 0) {
            board[i] = 1;
            if (checkWinner(board) == 1) {
                board[i] = 0; // 恢复
                return i;
            }
            board[i] = 0;
        }
    }

    // 3. 占中心
    if (board[4] == 0) return 4;

    // 4. 占角（优先空角）
    int corners[4] = {0, 2, 6, 8};
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        if (board[corners[i]] == 0) {
            return corners[i];
        }
    }

    // 5. 占边
    int edges[4] = {1, 3, 5, 7};
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        if (board[edges[i]] == 0) {
            return edges[i];
        }
    }

    return -1; // 不应该走到这里
}

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4. 主游戏循环示例

#include <iostream>
using namespace std;

void printBoard(int board[9]) {
    for (int i = 0; i < 9; i++) {
        char c = '.';
        if (board[i] == 1) c = 'X';
        if (board[i] == 2) c = 'O';
        cout << c;
        if ((i+1) % 3 == 0) cout << endl;
        else cout << " ";
    }
    cout << endl;
}

int main() {
    int board[9] = {0};
    int turn = 1; // 1:玩家, 2:AI

    while (true) {
        printBoard(board);
        int result = checkWinner(board);

        if (result == 1) {
            cout << "你赢了！" << endl;
            break;
        } else if (result == 2) {
            cout << "AI赢了！" << endl;
            break;
        } else if (result == 3) {
            cout << "平局！" << endl;
            break;
        }

        if (turn == 1) {
            int pos;
            cout << "输入位置 (0-8): ";
            cin >> pos;
            if (pos < 0 || pos > 8 || board[pos] != 0) {
                cout << "无效位置！" << endl;
                continue;
            }
            board[pos] = 1;
            turn = 2;
        } else {
            int move = aiMove(board);
            board[move] = 2;
            cout << "AI走了位置 " << move << endl;
            turn = 1;
        }
    }

    printBoard(board);
    return 0;
}

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