问题内容

【Game: tic-tac-toe (井字棋)】
两个玩家，一个max一个min，每次放X或O，交替走步，直到结束状态。
赢的定义：棋盘上有3个X或者3个O，在同一行或同一列或对角线上。
结束状态：max赢或min赢，或者棋盘被摆满平局。
使用minmax算法或alpha-beta剪枝策略实现井字棋的游戏。

算法流程

alpha-beta剪枝策略

相关设置

（1）搜索深度也就是往下推算的步数是9，叶子节点估价函数的定义为f(board)=-1为人玩家赢，f(board)=1为电脑赢，f(board)=0为平局；
（2）棋盘的位置用数字0-8来表示，对应的使用列表来存储；
（3）win元组中存储的是所有可能取胜的位置情况，位置组合也是用元组表示。
（4）为了输出棋盘，设置mark列表[‘·’，‘O’，‘X’]通过循环将使用的-1,1，0转换成标记符号。

具体程序

本人来自江南大学，同校的小伙伴们记得修改修改，以免查重

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Fri Apr 17 10:31:56 2020

@author: Administrator
"""
import random
# 用0-8的9个数字来表示棋盘的位置:0,1,2,3,4,5,6,7,8,
#WIN表示的是取胜的情况，即一行，一列，对角线相同时。
WIN = ((0, 1, 2), (3, 4, 5), (6, 7, 8),
       (0, 3, 6), (1, 4, 7),(2, 5, 8),
       (0, 4, 8), (2, 4, 6))

row= ((0, 1, 2), (3, 4, 5), (6, 7, 8))

# -1表示玩家 0表示空位 1表示电脑.
X_HUMAN= -1
EMPTY = 0
O_COMPUTER= 1

#棋盘上的值为0,1，-1，正好可以和mark中的标志相对应
#mark中的标志是为了输出棋盘
mark= ['·', 'O', 'X']
RESULT= ['平局', '电脑胜利', '玩家胜利']
HUMAN = 1
COMPUTER = 0

#输出当前的棋盘状态
def PRINT(board):
    for i in row:
        re= ' '
        for j in i:
            re+= mark[board[j]] + ' '
        print(re)

#判断当前棋盘是否还有空位,true表示还有空位，false表示没有空位了
#判断当前棋盘board的每一个位置是否为空
def isEmpty(board):
    for item in range(0,9):
        if board[item] == EMPTY:
            return True
    return False

#判断是否已经产生赢家
#-1表示玩家获胜，1表示电脑获胜，0为平局或者还未结束
#在主程序的while循环中返回为0则表示还未结束，while循环结束后返回的0表示平局
def winner(board):
    for i in WIN:
        #-1即为玩家，1为电脑
        if board[i[0]]==board[i[1]]==board[i[2]]==-1:
            return -1
        elif board[i[0]]==board[i[1]]==board[i[2]]==1:
            return 1
    return 0

    
    
#alpha-bate剪枝策略的具体内容 
'''这里的搜索深度是9，叶子节点的估价函数值为1电脑赢，-1玩家赢，0是平局'''
def A_B(board, player, next_player, alpha, beta):
    board1=board
    win = winner(board1)
    #有玩家获胜时
    if win!= EMPTY:
        return win
    elif not isEmpty(board1):
        # 没有空位,平局
        return 0
        
    # 检查当前玩家"player"的所有可落子点
    for move in range(0,9):
        if board1[move] == EMPTY:
            board1[move] = player
            # 落子之后交换玩家，继续检验
            val = A_B(board1, next_player, player, alpha, beta)
            board1[move] = EMPTY
            
            #对于一个MAX节点，估计出其倒推值的下确界Alpha，
            #若这个Alpha值不小于MAX的父节点(MIN节点)的估计倒推值的上确界Beta，即Alpha≥Beta，
            #则就不必再扩展该MAX节点的其余子节点了，为Beta剪枝。
            if player == O_COMPUTER:  # 当前玩家是Max玩家，是1
                if val > alpha:
                    alpha = val
                if alpha >= beta:
                    return beta  # 直接返回当前的最大可能取值beta, 进行剪枝
            
            #对于一个MIN节点，估计出其倒推值的上确界Beta，
            #这个Beta值不大于MIN的父节点(MAX节点)的估计倒推值的下确界Alpha，即Alpha≥Beta，
            #则就不必再扩展该MIN节点的其余子节点了，为Alpha剪枝。
            else:                    # 当前玩家是Min玩家，是-1
                if val < beta:
                    beta = val
                if beta <= alpha:
                    return alpha  # 直接返回当前的最小可能取值alpha, 进行剪枝
    if player == O_COMPUTER:
        re = alpha
    else:
        re= beta
    return re


#确定下一步电脑的走步，用到alpha-bate剪枝策略
def move(board):
   
    board1=board
    best= -2   #初始化最优值为-2，因为棋盘的值为-1,0,1
    cmoves = []#用来存储可能的位置
    for i in range(0,9):
        if board1[i] == EMPTY:
            board1[i] = O_COMPUTER#暂时将i位置处作为电脑的走步
            
            #val为在暂时走步的基础上得出的结果
            val=A_B(board1, X_HUMAN, O_COMPUTER, -2, 2)
            board1[i] = EMPTY#恢复原状态  
            if val > best:
                best = val
                cmoves = [i]
            if val == best:
                cmoves.append(i)
    return random.choice(cmoves)
    
    

#游戏开始    
if __name__ == '__main__':

    #初始化下一步，当输入有误时默认玩家先
    next_move = HUMAN
    
    first= input("请选择哪一方先下，输入x表示玩家先下，输入o表示电脑先下（小写）：")
    if first == "x":
        next_move = HUMAN
    elif first == "o":
        next_move = COMPUTER
    else:
        print("输入有误，默认玩家先下")

    # 初始化棋盘为空
    board = [EMPTY for i in range(9)]

    # 当棋盘还有空位且没有出现赢家时
    while isEmpty(board) and winner(board)==EMPTY:        
        PRINT(board)
        if next_move == HUMAN and isEmpty(board):
            try:
                hmove= int(input("请输入你要落子的位置(0-8)："))
                if board[hmove] != EMPTY:
                    print('位置选择错误，请重新选择')
                    continue
                board[hmove] = X_HUMAN
                next_move = COMPUTER
            except:
                print("输入有误，请重试")
                continue
        if next_move == COMPUTER and isEmpty(board):
            cmove=move(board)
            board[cmove] = O_COMPUTER
            next_move = HUMAN
            
    #当没有空位或已经出现赢家时退出循环
    # 输出结果
    PRINT(board)
    print(RESULT[winner(board)])

    

运行结果

完结

撒花~~~~~~~~
（没有玩家赢的情况呀）