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C++课程设计之五子棋（基于Qt4）.doc

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.68M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    1. 班内序号： 《C++语言程序设计》 课程设计 五子棋游戏 自动化学院 物联网工程 题 学 专 目 院 业 年级班别 学 号 学生姓名 吴灿桂 指导教师 2016 年 8 月 26 日
    一、 课程设计目的 为使《C++语言程序设计》课程取得更好的教学效果而设置，是进一步培养学生综合应用 C++ 的各种编程知识和技巧进行 Windows 应用程序编写的实际能力，包括： （1）对 C++基本语法的熟练掌握； （2）训练学生对一个实际应用系统进行综合分析、设计、编程及调试等的能力； （3）培养学生自主学习和独立创新的精神。 使学生通过参加小型软件的开发过程，进一步掌握 C++语言的程序设计方法，使学生具有团队协作 精神，并培养学生的创新能力和创新意识。 二、 项目概述 五子棋游戏是一款历史悠久，对抗性强，技巧性高的棋类游戏，深受大众喜爱，富有趣味性和 消遣性。而且我对五子棋有着独特的爱好，希望自己也可以编写处一款实现人机对战的五子棋游戏， 借这次课设的机会，把想法变为现实。 程序类型说明： 这里设计和实现了一个简单的五子棋单机游戏，其主要应用 Qt creator 这个 IDE 开发环境和其 生成的 ui 界面文件进行 C++的可视化编程，使一个基于 Qt 的信号和槽机制以及 MainWindow 类和 Dialog 类这两个窗口类的五子棋游戏窗体应用程序，实现五子棋的基本功能，如双人对战，人机对 战，悔棋，重开，托管等功能，同时加入背景音乐，下棋音效等在下棋的过程中增添一些乐趣。 三、 功能介绍与系统实现 1 开 始 游 戏 后 显 示 的游戏开始图标 开始双人游戏按钮 开始人机对战按钮 退出游戏按钮 显示当前回合数 提示轮到的下棋方 悔棋按钮 重 新 开 始 游 戏 按 游戏主界面 玩 家 进 行 托 管 和 取消托管的按钮 显示托管状态，如无人 托管或人机对战则不显
    2 功能与各模块对应的类 游戏开始时首先显示一个开始窗口并播放起始音乐，给玩家选择游戏模式，选择游戏模式后进 入游戏主窗口，在主窗口的左侧下棋，玩家开始下棋时背景音乐停止，给玩家以一个安静的环境一 决高下，在右侧上方由提示回合数和下棋方，使玩家在对决时了解棋上的情况，同时他们可以选择 悔棋功能，重新开始功能和退出功能，当一方玩家有事时，可以按下右下角的棋子图标，进行游戏 托管，由一方玩家与 AI 对弈，当托管的玩家回来时，重新按下图标可以实现取消托管，使双方愉悦 的进行对弈而不受其他事情打扰。 在这个程序中我主要设计编写了两个类，Dialog 类和 MainWindow 类，分别 public 继承于 Qt 的 QDialog 类和 QMainWindow 类这两个窗体类，实现可视话和窗体化并对所有信息进行封装隐藏， 只留出几个对外的接口，由我编写的 Dialog 类的成员变量和函数有： public: explicit Dialog(QWidget *parent = 0); ~Dialog(); bool getAI(); //构造函数，设置初始值 //析构函数 private slots: //Dialog 的 3 个槽在按钮点击信号发送时促发 void void void on_quitBtn_clicked() on_BeginBtn_clicked(); on_AIButton_clicked(); private: Ui::Dialog *ui; bool AI; 由我编写的 MainWindow 类的 chengyuan 函数和变量有： public: explicit MainWindow(QWidget *parent = 0); ~MainWindow(); void setofAI(bool); void paintEvent(QPaintEvent *); //接受由 Dialog 传来的 AI 值应用于 mainwindow //绘画图纸和棋子，这个事件只要是窗体部要被重 void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *); //响应鼠标点击事件 绘了就会被调用或者在 update()时更新窗口 private slots: //mainwindow 的 4 个槽，connected 各按钮的 click 事件 void on_huiqiButton_clicked(); void on_quitpushButton_clicked(); void on_againButton_clicked(); void on_qiehuanButton_clicked(); private: int chess[15][15]; int xnew,ynew; int xold,yold; int player; //定义一个 15*15 的数组对应棋盘的每个下棋点 //保存当前落子点的位置坐标 //保存上一步落子点的位置坐标
    int timeofregret; bool AI; QString huihe; QSound *movemusic; bool isWin(int, int); bool win90(int, int); bool win0(int, int); bool win135(int, int); bool win45(int, int); void regret(void); void select(void); void setAI(void); int score0(int,int); int score45(int,int); int score90(int,int); int score135(int,int); 3 流程图与系统实现 //以下为判断结果的函数 //悔棋函数 //以下为 AI 函数 Main 函 数 实 例 化 两 个 窗 体 对 象 MainWindow w 和 Dialog dlg;设置 Qt 可使 用中文，显示 dlg 窗口并播放背景音乐 dlg 按钮选择 人机对战，AI=true 双人对战，AI=false 显示开始图片后 show mainwindow paintEvent 进 行检测， 画棋 mouseReleaseEvent 进行检测 退出 鼠标点 击落子 悔棋，调 用 regret() 重开,将基 础值重置 Ai 选取下棋点， setAI(),select() 调 用 isWin(x,y) 检 测 当 前落子后是否有一方已 4 个 score 函数 计算去最佳点 4 个 win 函数判断五子 棋 4 个方向的五连子
    系统实现与算法分析 在这个程序中,我采用面向对象的方法，利用自己编写的两个窗口类 dialog 和 mainwindow，首 先实例化这连个类分别为 dlg 和 w，首先显示 dlg，一个 dialog 对话框并播放背景音乐,然后给玩家选 择游戏模式或者退出程序,玩家选择好游戏模式后，把 dlg 的 AI 属性传递给 main window w，并用 w.show( )显示游戏主窗口，之后玩家就可以在棋盘上点击下棋，当鼠标点击时触发 mouseRelsaseEvent 函数，在这个函数中检测当前下棋次序，给与鼠标点击区间相对应的 chess 数组元素赋值 1 或 2，触 发下棋音效并调用 update( )函数；之后检测是否有 AI，如为 true，则调用 setAI( )函数计算出 AI 下 棋的最佳落子点并将相应的值赋给相应的 chess 元素，再调用 update( )函数。 当 update( )函数调用时或 w 的窗体画图需要更新时，系统自动调用 paintEvent(QPaintEvent *)函 数，绘制图纸并根据 chess[x][y]数组的每个元素的值在对应的点绘制棋子，值为 0 不绘制，1 绘制黑 子，2 绘制白子。 当点击 w 窗口上的悔棋按钮时，触发 on_huiqiButton_clicked()，调用 regre()函数，首先修改 chess[xnew][ynew]及上一次点击或者 AI 改变的数组元素的值，将棋修改为 0，在将 xnew 和 ynew 的值修改为上次的值，以便与其他地方同步，在调用 update ( )触发 paintEvent。 当点击重开按钮时，触发 on_againButton_clicked()，将 chess 数组，player 等设置为 0，调用 update() 达到重新开始游戏的状态。 当启用托管时及将 AI 设置为 true，在玩家下一步后电脑自动计算并下下一步棋。 AI 的实现： 在本程序中，AI 主要是对每个棋子可能落的地方进行评分计算，得出分数最高最有利与电脑的 位置，并落子，分数的计算分 4 个方向，水平，垂直，45°和 135°，分别在 score0(int,int)， score45(int,int) ，score90(int,int)，score135(int,int)4 个函数中计算，在每个方向中进行 2 连子，3 连 子，4 连子和 5 连子的计算(连子及对应的 chess[ ][ ]值连续相同)并将分数返回给 select( )函数进行比 较。 四、测试 文件： 软件运行其余截图见上面软件整体结构图与模块划分介绍； 测试情况分析: 下图为程序运行时的 cpu，内存和磁盘占用，可见程序对电脑性能占用很少，性能较高。
    五、小结与心得体会 课程设计是培养学生综合运用所学知识 ，发现,，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践能力重 要环节，是对我们的实际工作能力的具体训练和考察过程。在当前程序开发技术是十分重要的，而 C++语言又是最常见，功能最强大的一种高级语言，因此做好 C++语言课程设计是十分必要的。 程序大概用了一个星期完成，从最开始的窗口显示到最后的基本完整的五子棋游戏，在这个游 戏编写的过程中，我体会到 C++语言的巨大的用处以及他的魅力，同时也提高了我的 C++编程能力 和创新能力。虽然我写的是一个五子棋小程序，但在这个过程中遇到许多问题，如一开始不熟悉 Qt 的 ui 环境而无从下手，但我没有放弃，在自学和同学的帮助下克服一个个困难并取得成功。 六、附录 用到的第三方控件或组件： Qt 的 GUI 类库，Qt creater 组件。 程序的主要代码 ： dialog.h 文件 . . . public: bool getAI(void); private slots: void on_quitBtn_clicked(); void on_BeginBtn_clicked(); void on_AIButton_clicked(); private: bool AI; . . . Mainwindow.h 文件 . . . public: explicit MainWindow(QWidget *parent = 0); ~MainWindow(); void paintEvent(QPaintEvent *); void mouseReleaseEvent(QMouseEvent *); void setofAI(bool); private slots: . . . private: . . .
    int chess[15][15]; int xnew,ynew; int xold,yold; int player; int timeofregret; bool AI; QString huihe; QSound *movemusic; bool isWin(int, int); bool win90(int, int); bool win0(int, int); bool win135(int, int); bool win45(int, int); void regret(void); void select(void); void setAI(void); int score0(int,int); int score45(int,int); int score90(int,int); int score135(int,int); main.cpp 文件 #include #include "mainwindow.h" #include "dialog.h" #include int main(int argc, char *argv[]) { QApplication a(argc, argv); QTextCodec::setCodecForCStrings(QTextCodec::codecForName("GBK")); //设置使用中文 QTextCodec::setCodecForLocale(QTextCodec::codecForName("GBK")); QTextCodec::setCodecForTr((QTextCodec::codecForName("GBK"))); QPixmap pixmap("begingame.png"); QSplashScreen splash(pixmap); MainWindow w; Dialog dlg; QSound backmusic("backmusic.wav"); backmusic.play(); if(dlg.exec()==QDialog::Accepted) { bool ai=dlg.getAI(); w.setofAI(ai); splash.show(); Sleep(1000);
    w.show(); splash.finish(&w); return a.exec(); } else return 0; } dialog.cpp 文件 . . . （构造函数内部） setFixedSize(400,450); setWindowTitle(tr("开始游戏")); ui->BeginBtn->setDefault(true); ui->guajianlabel->setPixmap(QPixmap("guajian.png")); ui->tulabel->setPixmap(QPixmap("jian.png")); ui->BeginBtn->setFlat(true); ui->AIButton->setFlat(true); ui->quitBtn->setFlat(true); . . . bool Dialog::getAI() { return AI; } void Dialog::on_quitBtn_clicked() { QDialog::reject(); } void Dialog::on_BeginBtn_clicked() { AI=false; QDialog::accept(); } void Dialog::on_AIButton_clicked() { AI=true; QDialog::accept(); } Mainwindow.cpp 文件 . . . （构造函数内部） resize(840, 640); setWindowTitle("五子棋"); ui->qihelabel->setPixmap(QPixmap("qihe.png"));
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