毕业设计（论文）-基于Java的五子棋游戏设计与开发.docx
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安徽大学江淮学院
本科毕业论文（设计、创作）
题 目：
基于Java的五子棋游戏设计与开发
学生姓名：
系别：
导师所在单位：
安徽大学计算机科学与技术学院
完成时间：
2014 年 4 月
基于Java的五子棋游戏设计与开发
摘 要
随着经济的发展和社会的进步，人们生活的节奏越来越快。
为了缓解大家的压力，益智类游戏越来越受到人们的青睐。
五子棋作为益智类游戏，备受人们的喜爱。
所以对五子棋游戏的设计与开发很有意义。
本文主要介绍使用java语言利用eclipse软件开发一个界面简洁、直观、实用性比较高的单机的五子棋游戏。
从五子棋的规则入手让大家初步了解五子棋。
介绍了java语言的特点和环境变量的配置。
最后还陈述了程序设计的思路和方法。
实现了五子棋游戏具有退出游戏、判断胜负、悔棋功能和重新开始的功能。
关键词：
人工智能；五子棋；算法
II
DevelopmentanddesignofGobanggamedevelopmentbasedonjava
Abstract
Withthedevelopmentofeconomyandtheprogressofthesociety,therhythmofhumanbeingsfasterthanformer.Inordertoalleviateyourpressure,puzzlegameisbecomingmoreandmorepopular.Asapuzzlegame,Gobangbelovedbyman.SoitisimportanttodesignofthegameofGobang.
Thisthesisintroducestheuseofjavalanguagedevelopmentofstand-aloneaninterfaceissimpleandintuitive,practicalandhighusingeclipsesoftwareGobanggame.ThroughtheintroductionofGobangrulesleteverybodyunderstandgobang.Introducescharacteristicsofjavaandenvironmentvariableconfiguration.Finallyintroducestheideaandmethodofprogramdesign.Realizethe`functionsofquiting,outcomejudging,undoing,andrestartingofGobang.
Keywords:
Artificialintelligence;backgammon;algorithm
目 录
1绪论 1
2需求分析 1
2.1业务需求 1
2.1.1此系统使用范围要求 1
2.1.2功能要求 1
2.2性能需求 2
2.3系统平台需求 3
3五子棋相关基础 3
3.1五子棋解释 3
3.2五子棋的基本规则 3
3.3五子棋的常用术语 4
4开发工具、环境及其技术 5
4.1java简
介 5
4.2java编程环
境 7
5程序的实现 7
5.1程序设计思路 7
5.1.1设计思想 7
5.1.2程序设计分析 8
5.2源代码 9
5.2.1设计思路 9
5.2.2程序代码和功能实现 9
6总结部分 24
6.1总结 24
6.2不足说明 24
参考文献 25
致谢 25
III
1绪论
1.1前言
电子计算机已经深入到日常生活中的各个方面，比如信息管理、教育培训、图形图像处理、以及游戏娱乐等。
Windows系统的推出使电脑从高雅的学术殿堂走入了寻常百姓家，老百姓无须经过培训就能够利用电子计算机完成许多复杂的工作。
然而，虽然现在世界上已经充满了各式各样的软件，但它们依然不能完全满足用户的各种特殊需求，人们还不得不开发满足自己特殊需求的软件。
java语言作为一种面向对象的编程语言，具有分布式，可移植，高性能，多线程等特点。
通过系统的学习，人们就可以使用它开发出功能齐全，满足特殊需求的应用程序。
java语言易学易用，对学习者掌握技能，开拓思维都有很大的帮助。
我作为一名学生，在系统的学习了java语言之后。
将学过的java语言中的各种技术综合起来，用eclipse开发工具编写一个小游戏。
随着计算机技术的不断发展，如今休闲游戏发展迅速，它凭借健康、方便、互动性强、益智等诸多优点，成为大部分现代人休闲娱乐的首选。
五子棋游戏是使用java语言开发的一款游戏。
它使用SOCKET建立连接，多线程处理数据，以及可嵌入网络浏览器的ALET作为客户端，这些特点使这款游戏无论是服务器还是客户端的实现都相对容易。
2需求分析
在这一章中，主要从以下几方面来说明系统的需求。
2.1业务需求
2.1.1此系统使用范围要求
此系统为益智游戏，由于其经典性及其游戏的简单性，各类人士都可以也都爱玩。
人们在对战享受娱乐的同时，也会体会到自己的智力也会有所提升。
2.1.2功能要求
该款游戏主要由一下几个模块组成：
如图2-1
26
五子棋游戏
退出游戏功能
判断胜负功能
具有悔棋功能
重新开始功能
图2-1：
游戏的功能模块
（1）退出游戏功能：
在你不想玩了的时候只需轻轻点击一下“退出”按钮，就可以很方便的退出游戏了。
该功能的设置就是为了更加方便用户使用，更具
有实用性，更加人性化。
（2）判断胜负功能：
对于五子棋游戏来说，这是一个最基本并且不可缺少的功能。
当黑白两方任意一方先实现“五子连珠”时，则程序会判断获胜方为该方，并且显示出“黑（白）方胜利”的字样。
（3）悔棋功能：
这个功能也是根据游戏的实际需求而存在的，在现实生活中难免有失误下错了棋，那么就需要悔棋。
此功能提供了悔棋功能，使得下棋的灵活性有所提高。
玩家若想悔棋，则只需选择悔棋按钮便可以重新下过刚才的棋。
（4）重新开始功能：
为了适应玩家的需要，设置了“重新开始”按钮。
点击此按钮，之前的游戏进程全部清空，游戏将重新开始。
2.2性能需求
该款五子棋游戏功能简单，需要满足重新开始、悔棋、退出功能。
2.3系统平台需求
编程语言：
java
操作系统：
WindowsxpWindows7系列开发工具：
eclipse
3五子棋的相关基础
3.1五子棋解释
引用《辞海》中所言，五子棋是“棋类游戏，棋具与围棋相同，两人对局，轮流下子，先将五子连成一行者为胜。
”。
五子棋的名称：
日文亦有“连五子、五子连、串珠、五目、五目碰、五格、五石、五法、五联、京棋”等多种称谓，英文则称之为FIR（FiveInARow的缩写）、Gomoku（日语“五目”的罗马拼音）、
Gobang、connect5、mo-rphion。
捷克语piskvorky，韩语omok、韩国人还称之为情侣棋。
3.2五子棋基本规则
（1）五子棋行棋时，黑棋先下第一子，由天元开始，后白棋在黑棋周围的交叉点的落子。
接着黑方再以天元中心的25个交叉点的范围内落盘面的第三子，之后黑白双方相互顺序子。
（2）最先在棋盘线交点横向，纵向，斜向形成已方的五个棋子连续的一方为胜。
（3）出现禁手对方指出后将判负，其中包括两个或两个以上的活三，活四，长连均称之为禁手。
（4）禁手只对黑棋有效，白棋无禁手。
（5）黑方禁手形成时，白方需立即指出，黑方将被判负。
若白方未发现黑方禁手存在而继续应子，其后指出黑方禁手不能判黑方负。
（6）黑方连五与禁手同时形成，因黑方已连成五即黑方已获胜，故禁手规则失效。
（7）在对局中，在盘上落下的子又拿起来，此动作称为拔子，若拔子将被判为负。
（8）在对局中棋子掉落在棋盘上将被判负。
若推子或蹭子，以盘面第一落点为准。
用手将棋子推正不算违犯规则。
（9）在对局中，一方自行中止比赛如：
中途退场，将被判负。
（10）在对局中对方宣布认输，本局获胜。
（11）超过比赛规定所用时间限制，将被判为负：
正式比赛期间，迟到时间超过比赛容许时间将被判负。
（12）如下至最终一子仍不分胜负则定为平局。
（13）中盘期间双方同意和局提议，判定为平局。
3.3五子棋常用术语
（1）着：
也称“步”。
对局中把一个棋子按照规则放到某一交叉点，称之为一着棋。
一着是否完成有两种规则：
在执行落子无悔规则是，以行棋者的手离开棋子为一着已完成。
在执行限时规则时，以行棋者按下棋钟作为一着已完成。
（2）PASS ：
五子棋中引入的英文名称，即应该行棋的一方主动放弃此次行棋的机会，由对方继续行棋。
（3）先手：
对方必须应答的着法，如对方形成活三必须阻止其形成活四。
（4）绝对先手：
相对先手而言，即形成同色连四或嵌五，对方必须应着，就是绝对先手。
绝对先手又叫“冲”。
（5）VCF:
（VictoryofContinusFour的缩写）意思是利用连续冲四取胜之意。
利用连续不断的冲四或嵌五的绝对先手，制止形成连五获得胜利的一种方法。
在对局接近尾声或排局解题中一种常见的取胜技巧。
（6）追下取胜：
是指白棋利用黑棋禁手取胜的战术。
白1 冲四，迫使黑2
形成“四、四”禁手（即冲四，活四禁手），这种取胜方法叫做追下取胜。
（7）自由取胜：
追下取胜以外的取胜方法，即未利用黑棋禁手战术而取胜。
（8）一子双杀：
是指对局中一方落子后出现两个叫杀点即两个获胜点，而使对方无法防守的情形。
一般是有两个冲四活三点，白棋的双活三，双四均可称为一子双杀。
（9）阳线：
棋盘上可见的横线与直线的总称。
（10）阴线：
也称“斜线”。
是棋盘上不可见的斜行线。
（11）“四、三”：
指同时具备两个先手，其中一个四，另一个是活三。
（12）“活三”、“嵌五”、“冲四”：
参见五子棋重要棋形讲座。
13. 禁手：
对局中禁止使用的战术或被判为负的行棋手段。
（14）开局：
也称“布局”。
布局阶段大体为七至十几着之内。
种类繁多，职业连珠五子棋有二十四种开局。
（15）局面：
亦称“局势”。
为对局中某一段时间内双方子力的配置情况。
（16）优势：
是指足以取胜的优势局面，其对方即为败势。
（17）妙着：
对局中走出的一步精妙的着法。
既合乎逻辑又出人意料，有使局面顿时改观的效果，对局势的发展及对局的质量都有重大影响。
（18）好着：
也称“佳着”。
对局中成功的某一步。
（19）正着：
对局的某一局面中的正确着法。
（20）劣着：
对局中，导致严重不利后果的一步错误着法。
（21）败着：
也称“失着”“漏着”。
对局中造成局面恶化的一步严重错误着
法
（22）等着：
对局中具有等待性的一步着法，主要意图是等待有利时机。
（23）废着：
也称“空着”。
对局中不起作用的着法。
实际上指浪费时间毫无
疑义的错着。
（24）抢先：
对局中利用反活三或冲四的强制手段夺取主动权的着法。
（25）打谱：
按照棋谱演练着法，是提高棋艺水平的重要方法之一。
（26）复局：
也叫“复着”。
对局结束又重演对局的过程。
一般用以研究、比较双方的成败得失和着法的优劣。
4开发工具、环境及其技术
4.1java简介
java是由sunMicrosystems公司于1995年5月推出的java面向对象程序设计语言（以下简称java语言）和java平台的总称。
java技术也不断更新。
java技术是一门编程语言，也是一个平台，它基于java虚拟机技术，借助这个东西建立了跨平台的优势。
java是一种简单的，面向对象的，分布式的，解释型的，健壮安全的，结构中立的,可移植的，性能优异、多线程的动态语言。
java的特点
（1）java语言是简单的。
java语言的语法与C语言和C++语言很接近，使得大多数程序员很容易学习和使用java。
另一方面，java丢弃了C++中很少使用的、很难理解的、令人迷惑的那些特性，如操作符重载、多继承、自动的强制类型转换。
特别地，java语言不使用指针，并提供了自动的废料收集，使得程序员不必为内存管理而担忧。
（2）java语言是一个面向对象的。
java语言提供类、接口和继承等原语，为了简单起见，只支持类之间的单继承，但支持接口之间的多继承，并支持类与接口之间的实现机制（关键字为implements）。
java语言全面支持动态绑定，而C++语言只对虚函数使用动态绑定。
总之，java语言是一个纯的面向对象程序设计语言。
（3）Java语言是分布式的。
java语言支持Internet应用的开发，在基本的
java应用编程接口中有一个网络应用编程接口（），它提供了用于网络应用编程的类库，包括URL、URLConnection、Socket、ServerSocket等。
java的RMI（远程方法激活）机制也是开发分布式应用的重要手段。
（4）java语言是健壮的。
java的强类型机制、异常处理、废料的自动收集等是Java程序健壮性的重要保证。
对指针的丢弃是java的明智选择。
java的安全检查机制使得java更具健壮性。
（5）java语言是安全的。
java通常被用在网络环境中，为此，java提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击。
除了java语言具有的许多安全特性以外，
java对通过网络下载的类具有一个安全防范机制（类ClassLoader），如分配不同的名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查，并提供安全管理机制
（类SecurityManager）让java应用设置安全哨兵。
（6）java语言是体系结构中立的。
java程序（后缀为java的文件）在java平台上被编译为体系结构中立的字节码格式（后缀为class的文件）, 然后可以在实现这个java平台的任何系统中运行。
这种途径适合于异构的网络环境和软件的分发。
（7）java语言是可移植的。
这种可移植性来源于体系结构中立性，另外，
java还严格规定了各个基本数据类型的长度。
java系统本身也具有很强的可移植性，java编译器是用java实现的，java的运行环境是用ANSIC实现的。
（8）java语言是解释型的。
如前所述，java程序在java平台上被编译为字节码格式，然后可以在实现这个java平台的任何系统中运行。
在运行时，java平台中的java解释器对这些字节码进行解释执行，执行过程中需要的类在联接阶段被载入到运行环境中。
（9）java是高性能的。
与那些解释型的高级脚本语言相比，java的确是高性能的。
事实上，java的运行速度随着JIT（Just-In-Time）编译器技术的发展越来越接近于C++。
（10）java语言是多线程的。
在java语言中，线程是一种特殊的对象，它必须由Thread类或其子（孙）类来创建。
通常有两种方法来创建线程：
其一，使用型构为Thread（Runnable）的构造子将一个实现了Runnable接口的对象包装成一个线程，其二，从Thread类派生出子类并重写run方法，使用该子类创建的对象即为线程。
值得注意的是Thread类已经实现了Runnable接口，因此，任何一个线程均有它的run方法，而run方法中包含了线程所要运行的代码。
线程的活动由一组方法来控制。
java语言支持多个线程的同时执行，并提供多线程之间的同步机制（关键字为synchronized）。
（11）java语言是动态的。
java语言的设计目标之一是适应于动态变化的环境。
java程序需要的类能够动态地被载入到运行环境，也可以通过网络来载入所需要的类。
这也有利于软件的升级。
另外，java中的类有一个运行时刻的表示，能进行运行时刻的类型检查。
4.2java编程环境
4.2.1环境变量
（1）java（TM）SEDevelopmentKits,即JDK。
（2）设置环境变量：
右击 我的电脑->属性->高级->环境变量，这时候可以看到以下的环境变量：
Path：
系统在任何路径下都可以识别java命令。
classPath：
为java加载类（包括class，lib）的路径，只有类在classPath中，
java命令才能识别。
java_HOME：
java的安装路径。
这三个变量是必须正确设置的，否则java命令将可能不会正常运行，具体设置如下：
Path:
C:
\ProgranFiles\java\jdk1.6.0_01\binclasspath:
ProgranFiles\java\jdk1.6.0_01\lib\dt.jar;ProgranFiles\java\jdk1.6.0_01\
lib\tools.jar
java_HOME:
ProgranFiles\java\jdk1.6.0_01
5程序设计思路与实现
5.1程序设计思路
5.1.1设计思想
（1）本程序要实现五子棋的游戏功能，必须先有一个棋盘，所以，通过继承JPanel，然后在JPanel上画出一个11*11的棋盘，另外还有三个按钮：
重新开局、悔棋、退出游戏，提醒用户进行相应的操作。
当然，JPanel必须放在
JFrame中，所以，又通过继承JFrame得到一个实例。
（2）对于下棋的操作，通过对JPanel增加鼠标事件监听器MouseListener，每次当用户点击鼠标时，先取得点击的坐标值，然后换算成对应棋盘上（即棋盘数组）的位置（数组的下标）。
（3）判断此处是否已经有棋子,如果有则提示玩家重新下子，否则通过
java里的画图函数在此处画上棋子，重新刷新输出棋盘。
（4）判断该颜色棋子的上下左右是否满足连续五个，是的话提醒相应玩家获胜，不是的话，更换玩家下棋。
（5）对于玩家的更换是程序自动的，每次用户点击鼠标后，若本局还未结束则会变换玩家，从而画出对应黑方白方的棋子，直到有一方获胜程序技术。
5.1.2程序设计分析
（1）本款游戏有重新开始、悔棋、退出三个选项，玩家可以根据具体需要选择使用。
（2）绘制棋盘，11条横线，11条竖线，在直线交点处下棋子（实心黑白圆形）。
（3）首先程序会自动开始游戏黑方可以直接落子，方便快捷。
（4）棋盘处于鼠标监听状态，当鼠标在棋盘上有点击操作的时候，程序会获得鼠标点击的坐标然后换算成对应的棋盘的位置，再判断此处是否有棋子，假如没有，那么在此处画出对应颜色的实心棋子，假如已经有棋子了，则提示玩家此处已经有棋子请重新下棋。
（5）当任何一方有五个棋子沿着横，竖，斜连在一起时，系统自动判断赢棋，并显示黑方或白方胜利。
棋局结束后，任何一方均不能继续操作。
（6）在任意一方五个连续的子形成一条直线后，系统会自动弹出窗口并且显示出字母“恭喜,黑（白）棋赢了”
（7）程序流程如下图5-1
图5-1：
程序流程图
5.2程序设计
这个游戏程序包含两个类：
棋盘类，用于绘画棋盘及棋子。
主程序类，窗口的创建和整个逻辑程序代码。
5.2.1设计思路
（1）首先编写一个类StartCheesJFrame,主要用来显示主窗体界面，包括工具条面板，重新开始，悔棋，退出按钮，菜单栏，系统菜单，重新开始，悔棋，和退出菜单项。
设置设置界面关闭事件。
并编写一个内部类MyItemListener来监听按钮和菜单项单击事件。
（2）编写ChessBoardextendsJPanel，通过定义构造函数，来设置背景颜色为橘黄色。
然后在主框架类中创建ChessBoard对象，并添加到主框架中。
（3）在ChessBoard中覆盖paintComponent方法来进行绘制。
绘制11*11
网格的棋盘,绘制前先定义边距、行数、列数、网格宽度等常量。
（4）编写Point类，包括棋子的x,y索引,颜色.定义构造函数和相应的get
方法。
（5）在ChessBoard中创建Point[],然后在paintComponent方法中绘制棋子数组（注意将索引转换成坐标）。
（6）为ChessBoard实现监听器MouseListener，覆盖相应抽象方法。
在构造方法中增加监听器（addMouseListener...）。
（7）编写mousePressed方法的内容，预先定义isBlack表示下的是黑棋还是白棋,PointCount表示当前棋子的个数
（8）在mousePressed中获得下的坐标，转换成索引，再创建Point对象，添加到PointList中。
再重新绘制。
（9）添加相应的判断：
不能画到棋盘外，下过的地方不能再下（需要辅助方法findPoint...）
（10）再添加胜利的判断isWin， 添加标记变量gameOver. 在
mousePressed方法的最前面调用加入gameOver的判断，在mousePressed方法的最后调用isWin，返回true则给出消息提示，gameOver设置为true。
5.2.2程序代码和功能实现棋盘类代码：
importjavax.swing.*;importjava.awt.*;
importjava.awt.event.MouseListener;
importjava.awt.event.MouseMotionListener;importjava.awt.event.MouseEvent;
/*
五子棋-棋盘类
*/
publicclassChessBoardextendsJPanelimplementsMouseListener{publicstaticfinalintMARGIN=30;//边距
publicstaticfinalintGRID_SPAN=35;//网格间距
publicstaticfinalintROWS=10;//棋盘行数publicstaticfinalintCOLS=10;//棋盘列数
Point[]chessList=newPoint[（ROWS+1）*（COLS+1）];//初始每个数组元素为null
booleanisBlack=true;//默然开始是黑棋先下booleangameOver=false;//游戏是否结束intchessCount;//当前棋盘的棋子个数
intxIndex,
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