Ai斗地主智能出牌算法

冷不防 2021-09-23 19:40 538阅读 0赞

去年有想写个斗地主的小游戏，自己玩玩。找了很多资料，后来好不容易在网上找到了一个AI算法。转过的的时候是贴在自己电脑的TXT文本上，再次感谢下原作者。现在借花献佛发给你参考下。 我以前写过一个斗地主机器人。思路如下，希望对你有帮助。

斗地主AI设计

一、牌型

1 火箭：大小王在一起的牌型，即双王牌，此牌型最大，什么牌型都可以打。

2 炸弹：相同点数的四张牌在一起的牌型，比如四条A。除火箭外，它可以打任何牌型，炸弹对炸弹时，要比大小。

3 单支（一手牌）：单张牌，如一支3。

4 对子（一手牌）：相同点数的两张牌在一起的牌型，比如55。

5 三条：相同点数的三张牌在一起的牌型，比如三条4。

6 三带一手：三条 ＋ 一手牌的牌型，比如AAA+9或AAA+77。

7 单顺：五张或更多的连续单支牌组成的牌型，比如45678或345678910JQKA。2和大小王不可以连。

8 双顺：三对或更多的连续对子组成的牌型，比如334455或445566778899。2和大小王不可以连。

9 三顺：二个或更多的连续三条组成的牌型，比如777888或444555666777。2和大小王不可以连。

10 飞机带翅膀：三顺 ＋ 同数量的一手牌，比如777888+3+6或444555666+33+77+88。

11 四带二：四条+两手牌。比如AAAA+7+9或9999+33+55。

二、牌型分析

1 单顺的确定

a) 选取五连，先取出最小的一个五连，再在剩余的牌中取出最小的一个五连，依此类推，直到没有五连为止。

b) 扩展五连，将剩余的牌与已经取出的牌进行比对，如果某张剩余的牌与已知的连牌能组成更大的连牌，则将其合并。一直到无法合并为止。

c) 合并连牌，如果某两组连牌能无缝连接成更大的连牌，则将其合并成一组。

经过上述选取、扩展和合并，则将一手牌中的所有连牌提取出来了，举例如下：

假定一手牌是：2AKQJ1099877766543

第一步，选取出34567，678910两个连牌组。剩余的牌还有79JQKA2

第二步，剩余的JQKA能和678910组成新的连牌678910JQKA。

第三步，已知的两个连牌组不能合并成新的、更大的连牌组，则这手牌就被分成了34567、678910JQKA两个连牌组和7、9、2三张单牌。

2 双顺的确定 将一副牌中所有的对子检测出来，然后将对子排序，按照检测三连的方式可以将所有的双顺都提取出来。

3 三条的确定 一副牌中的所有三条都能比较方便地提取出来。

4 三顺的确定 在三条的基础上进行比较，如果有相连的三条，则将其合并成（尽可能大的）三顺。

5 炸弹的确定 所有的四头都能很方便地确定。

6 火箭的确定 只要牌张包含大小王，就将其组成火箭。

7 牌张的分类方法

a) 先确定火箭：判断是否有大小王。

b) 再确定炸弹：判明是否有四头。

c) 再确定三条：在除了炸弹以外的牌中判断是否包含三条。

d) 再确定三顺：在已经确定的三条中判断是否包含相邻的三条，如果有，则将其组成三顺。注意，应该使三顺的数量尽可能大。即如果有444555666，则将其合成一个三顺，而不是分成444555一个三顺和666一个三条。

e) 再确定单顺：判断单顺时必须去除四个2以外的所有炸弹。首先判断是否存在除了三条牌（这里的三条是指所有的三条）以外的连牌，如果有，则将其提取出来。其 次，将剩余的牌与每一个三条（不包含三顺）进行试组合，如果能够重新组成单顺和对子，则将原有的三条取消，重新组合成连牌和单顺（例子4566678重新 组成45678和66）。最后，将已知的连牌、三条（不包含三顺）和剩下的牌张再试组合，将所有如45678（已知的连牌）999（三条）10J（单 牌），重新组合成45678910J和99。通过以上的方法，就能将连牌和三条很好地重新组合。

f) 再确定双顺：首先，如果两单顺牌完全重合，则将其重新组合成双顺。其次，在除炸弹、三顺、三条、单顺以外的牌中检测是否包含双顺。如果有，将其提取出来。

g) 再确定对子：在炸弹、三顺、三条、连牌、双顺以外的牌中检测是否存在对子，如果存在将其提取出来。

h) 再确定单牌：除了炸弹、三顺、三条、连牌、双顺、对子以外的所有牌张都是单牌。

8 对子的确定 参见上一节的“再确定对子”。

9 单牌的确定 参见上一节的“再确定单牌”。

三、一手牌的手数分析 为 了使斗地主机器人有一定的智能，必须对一手牌的手数进行分析。所谓一手牌的手数，指的是在没有别人压牌的情况下需要出几把能将牌出完。这个数字在经过上面 的分类后是可以确定的。还以上面的一手牌22AAKQJ9987776654为例，这手牌按照前面的分析方法可以分析出以下的牌型： 22、AA、K、Q、J、987654、9、77、6的牌型 通过对上面牌型的计算，可以容易得出这手牌需要9手才能出完，因此这手牌的手数就是9。

四、绝对手数和相对手数的概念 因为在斗地主游戏中存在火箭或炸弹的可能，所以理论上只有火箭才不可能被别人压住，所以，可以不考虑相对手数的概念。以后都简称手数。

五、叫牌原则分析 因为在斗地主中，火箭、炸弹、王和2可以认为是大牌，所以叫牌需要按照这些牌的多少来判断。下面是一个简单的原则： 假定火箭为8分，炸弹为6分，大王4分，小王3分，一个2为2分，则当分数 大于等于7分时叫三倍； 大于等于5分时叫二倍； 大于等于3分时叫一倍； 小于三分不叫。

六、出牌的一般原则

1 出牌的原则一般按照从小到大的原则，即首先出包含最小牌的组合（单牌、对子、双顺、连牌、三顺、三条等，炸弹、火箭不包括在内）。

2 三条的出牌原则：因为三条出牌可以带一张单牌或一个对子，所以在出三条时需要检测是否有单牌，如果有，则带一张最小的单牌，如果没有，则再检测是否存在对子，如果有，则跟一个最小的对子，如果单牌和对子都没有，则出三条。 在带牌时，除非是只剩两手牌，否则不能带王或2。

3 三顺的出牌原则：因为三顺出牌可以带两张（或更多）单牌或两个（或更多）对子，所以与出三条一样，需要检测是否有单牌或对子。如果有足够多的单牌或对子， 则将其带出。如果有单牌，但没有足够多的单牌，则检查是否有6连以上的连牌，如果有将连牌的最小张数当作单牌带出。如果有对子，但没有足够多的对子，则检 查是否有4连以上的双顺，如果有将双顺的最小对子当作对子带出。 在带牌时，除非是只剩两手牌，否则不能带王或2。

4 连牌的出牌原则：直接出。

5 双顺的出牌原则：直接出。

6 对子的出牌原则：因为对子可以用三条、三顺等带出，所以在出对子时，应该先检测一下三条＋三顺（中三条）的数量，如果所有三条数量 <= 对子＋单牌数量总和－2时，出对子，否则出三带2等等。

7 单牌的出牌原则：因为单牌可以用三条、三顺等带出，所以在出单牌时，应该先检测一下三条＋三顺（中三条）的数量，如果所有三条数量 <= 对子＋单牌数量总和－2时，出单牌，否则出三带1等等。

七、跟牌的一般原则

1 如果手中有独立的，与所出的牌一样牌型的牌时，先跟之。

2 2可以作为单牌、对子、三条等形式跟出。

3 当手中没有相应牌跟时，如果是本方人员出的牌，可以不跟，如果是对方出的牌，则必须拆牌跟，如果再没有，出炸弹或火箭，否则PASS。

4 如果手中的牌除了炸弹。火箭外还剩一手牌，则如果牌型相符，则先跟之，否则炸之。

5 单牌的跟牌原则：如果手中有单牌，则跟之，否则拆2跟之，否则拆对牌跟之，否则拆6连以上的单顺顶张跟之，否则拆三条跟之，否则拆三顺跟之，否则拆5连单顺跟之，否则拆双顺跟之，否则炸之，否则PASS。

6 对牌的根牌原则：如果手中有对子，则跟之，否则拆4连以上的双顺顶张跟之，否则拆三条跟之，否则拆双顺跟之，否则拆三顺跟之，否则炸之，否则PASS。

7 三条、三带1、三带2等牌的根牌原则：如果手中有相同牌型的牌则跟之，否则拆三顺跟之，否则炸之，否则PASS。注意，只有在手中牌在出了以后还剩一手牌时，或直接出完的情况下，才允许带王或2。 在没有足够牌带的情况下，参照单牌。对子的拆牌原则进行拆牌处理。

8 三顺及三顺带牌的根牌原则：如果有相应的牌型，则跟之，否则可以将大的三顺拆成小的三顺跟之，否则炸之，否则PASS。注意，只有在手中牌在出了以后还剩一手牌时，或直接出完的情况下，才允许带王或2。 在没有足够牌带的情况下，参照单牌。对子的拆牌原则进行拆牌处理。

9 连牌的跟牌原则：如果有相应的牌型，则跟之，否则拆相同张数的双顺，否则拆相同张数的三顺，否则拆不同张数的连牌，否则拆不同张数的双顺，否则拆不同张数的三顺，否则炸之，否则PASS。

10 双顺的跟牌原则：有相同牌型的牌，则跟之，否则拆不同张数的双顺，否则拆不同张数的三顺，否则拆相同张数的三顺，否则炸之，否则PASS。

11 炸弹的跟牌原则：有超过所出炸弹的炸弹，或有火箭，则炸之，否则PASS。

12 炸弹带两手牌的跟牌原则：如果有炸弹，则炸之，否则PASS。

八、打牌原则解析

1 坐庄打法：因为坐庄的只是自己一个人，不存在配合问题，所以一般按照前面的原则出牌即可。

a) 在出牌时，如果偏家有一个人只剩一张牌时，尽量不出单牌，否则单牌由大到小出。

b) 在跟牌时，如果偏家有一个人只剩一张牌时，跟手中最大的牌。

2 偏家打法：偏家因为牵涉到配合问题，所以打法有一些不同。

a) 在出牌时，如果是庄家的上家，且庄家只剩一张牌时，尽量不出单牌，否则单牌由大到小出。

b) 在跟牌时，如果是庄家的上家，且庄家只剩一张牌时，跟手中最大的牌。

c) 当一个偏家打出的是单牌时，一般情况下能跟就跟。如果手中必须跟2或以上的牌时，选择PASS。

d) 当一个偏家打出的是对子时，一般情况下能跟就跟。如果手中必须跟AA或以上的牌时，选择PASS。

e) 如果一个偏家打出的牌是除了单牌及对子以外的牌型，则选择PASS。

f) 如果处在下家的偏家只剩一张牌时，在出牌时出手中最小的牌。跟牌还按照一般的原则。

五 子棋算法探讨(转贴) 近来随着计算机的快速发展，各种棋类游戏被纷纷请进了电脑，使得那些喜爱下棋，又常常苦于没有对手的棋迷们能随时过足棋瘾。而且这类软件个个水平颇高，大 有与人脑分庭抗礼之势。其中战胜过国际象棋世界冠军-卡斯帕罗夫的“深蓝”便是最具说服力的代表；其它像围棋的“手淡”、象棋的“将族”等也以其优秀的人 工智能深受棋迷喜爱；而我们今天将向大家介绍的是五子棋的算法。 当我们与电脑对战时，您知道这些软件是怎样象人脑一样进行思考的吗？ 总的来说（我们假定您熟悉五子棋的基本规则），要让电脑知道该在哪一点下子，就要根据盘面的形势，为每一可能落子的点计算其重要程度，也就是当这子落下后 会形成什么棋型（如：“冲四”、“活三”等），然后通览全盘选出最重要的一点，这便是最基本的算法。当然，仅靠当前盘面进行判断是远远不够的，这样下棋很 容易掉进玩家设下的陷阱，因为它没有考虑以后的变化。所以在此基础上我们加入递归调用，即：在电脑中预测出今后几步的各种走法，以便作出最佳选择，这也是 我们下棋时常说的“想了几步”。如此一来您的程序便具有一定的水平了。什么？不信！过来试试吧！ 总体思路弄清之后，下面进行具体讨论：一：数据结构先来看看数据结构，我们需要哪些变量？首先得为整个棋盘建立一张表格用以记录棋子信息，我们使用一个 15*15的二维数组 Table\[15\]\[15\] (15*15是五子棋棋盘的大小)，数组的每一个元素对应棋盘上的一个交叉点，用‘0’表示空位、‘1’代表己方的子、‘2’代表对方的子；这张表也是今 后分析的基础。在此之后还要为电脑和玩家双方各建立一张棋型表Computer\[15\]\[15\]\[4\]和Player\[15\]\[15\]\[4\]，用来存放棋 型数据，就是刚才所说的重要程度，比如用‘20’代表“冲四”的点，用‘15’代表“活三”的点，那么在计算重要性时，就可以根据20>15得出前 者比后者重要，下子时电脑便会自动选择“冲四”的点。那为什么棋型表要使用三维数组呢？因为棋盘上的每一个点都可以与横、竖、左斜、右斜四个方向的棋子构 成不同的棋型，所以一个点总共有4个记录；这样做的另一个好处是可以轻易判断出复合棋型，例如：如果同一点上有2个‘15’就是双三、有一个‘15’和一 个‘20’就是四三。怎么样！3个数组构成了程序的基本数据骨架，今后只要再加入一些辅助变量便可以应付自如了。应该不会太难吧？OK！有了这么多有用的 数据，我们就可以深入到程序的流程中去了。 二：程序流程 我们主要讨论五子棋的核心算法，即：人工智能部分，而其他像图形显示、键盘鼠标控制等，因较为简单，所以就不作过多介绍了。 首先，请仔细阅读图1： 我们看到本程序由六个基本功能模块构成，各模块的详细分析如下：（1） 初始化：首先，建立盘面数组Table\[15\]\[15\]、对战双方的棋型表Computer\[15\]\[15\]\[4\]和Player\[15\]\[15\]\[4\] 并将它们清零以备使用；然后初始化显示器、键盘、鼠等输入输出设备并在屏幕上画出棋盘。（2） 主循环控制模块：控制下棋顺序，当轮到某方下子时，负责将程序转到相应的模块中去，主要担当一个调度者的角色。（3） 玩家下子：当轮到玩家下时，您通过键盘或鼠标在棋盘上落子，程序会根据该点的位置，在Table\[15\]\[15\]数组的相应地方记录‘2’，以表明该子是 玩家下的。（4） 盘面分析填写棋型表：本程序核心模块之一，人工智能算法的根本依据！其具体实现方法如下：您在下五子棋时，一定会先根据棋盘上的情况，找出当前最重要的一 些点位，如“活三”、“冲四”等；然后再在其中选择落子点。但是，电脑不会像人一样分析问题，要让它知道哪是“活三”、哪是“冲四”，就得在棋盘上逐点计 算，一步一步的教它。 先来分析己方的棋型，我们从棋盘左上角出发，向右逐行搜索，当遇到一个空白点时，以它为中心向左挨个查找，如果遇到己方的子则记录然后继续，如果遇到对方 的子、空白点或边界就停止查找。左边完成后再向右进行同样的操作；最后把左右两边的记录合并起来，得到的数据就是该点横向上的棋型，然后把棋型的编号填入 到Computer\[x\]\[y\]\[n\]中就行了（x、y代表坐标，n=0、1、2、3分别代表横、竖、左斜、右斜四个方向）。而其他三个方向的棋型也可用 同样的方法得到，当搜索完整张棋盘后，己方棋型表也就填写完毕了。然后再用同样的方法填写对方棋型表。 注意：所有棋型的编号都要事先定义好，越重要的号数越大！ OK! 怎么样？有点累了吧？不过千万别泄气！因为好戏还在后头。 Let’s go！（5） 电脑下子：有了上面填写的两张棋型表，现在要作的就是让电脑知道在哪一点下子了。其中最简单的计算方法，就是遍历棋型表Computer\[15\]\[15\] \[4\]和Player\[15\]\[15\]\[4\]找出其中数值最大的一点，在该点下子即可。但这种算法的弱点非常明显，只顾眼前利益，不能顾全大局，这就和许 多五子棋初学者一样犯了“目光短浅”的毛病。 要解决这个问题，我们引入‘今后几步预测法’，具体方法是这样的： 首先， 让电脑分析一个可能的点，如果在这儿下子将会形成对手不得不防守的棋型（例如：‘冲四’、‘活三’）；那么下一步对手就会照您的思路下子来防守您，如此一 来便完成了第一步的预测。这时再调用模块4对预测后的棋进行盘面分析，如果出现了‘四三’、‘双三’或‘双四’等制胜点，那么己方就可以获胜了（当然对黑 棋而言‘双三’、‘双四’是禁手，另当别论）；否则照同样的方法向下分析，就可预测出第二步、第三步…… 等一等，要是盘面上没有对手必须防的棋型，哪该怎么办呢？进攻不成的话就得考虑防守了，将自己和对手调换一下位置，然后用上面的方法来预测对手的棋，这样 既可以防住对手巧妙的攻击，又能侍机发动反击，何乐而不为呢！ 但是必须告诉大家的是：预测法的运算量相当之大，据我的经验，用Pentium-100预测3步的走法平均需要15秒以上时间，所以建议预测量在5步以 内。可别小瞧了这5步，有时它甚至会走出让您拍手叫绝的妙着呢！（6） 胜负判断：务须多言，某方形成五子连即获胜；若黑棋走出‘双三’、‘双四’或长连即以禁手判负。 到现在为止，整个五子棋软件就基本完成了，其水平大约在中级上下。当然，这种算法并不是最好的，但我相信它的基本思路是正确的。  
链接：http://www.360doc.com/content/11/0108/09/2617151\_84917660.shtml