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1、数学与应用数学专业Java课程设计报告 java语言程序设计课程设计姓 名： 王 * 学 号： 指导教师： 班 级： 所在院系： Java语言程序设计实验报告实验项目名称：中国象棋对弈系统作者姓名与单位：王浩 数学与应用数学专业 数学081班摘要：本文主要是运用java实现具有一定功能的中国象棋对弈系统软件，主要功能如下：a、 象棋对弈：红方先走，然后黑方再走，红黑交替，直到一方获胜。b、 新游戏：任何时候可以重新开始一盘新的对弈。c、 悔棋：当走错棋的时候可以悔棋。d、 信息提示：提示当前信息状态。e、 简单的帮助文档：象棋规则介绍、软件的简单介绍和编制说明关键词：java、中国象棋对弈系统
2、 正文：一 程序设计说明1.1程序的设计及实现本系统主要有以下4个模块，每个模块对应一个程序包：1、engine：搜索引擎包，系统的核心部分。2、message：网络对战过程中各种消息及其传递机制的类实现包。3、main：主界面实现包。4、pieces：棋子及其相关类实现包。现就各个包中的要点给与说明。1.1.1 搜索引擎的实现（engine包）(1) BitBoard.java：位棋盘的实现，见2.4节。(2) CCEvalue.java：评价函数知识类。本程序使用开源软件“梦入神蛋”的快速评价函数。该函数包含子力价值和棋子所在位置的奖励值。子力价值分别是：帅-0, 仕- 40, 象-40,
3、 马-88, 车-200, 炮-96, 兵-9。帅是无价的，用0表示。以马为例，位置的奖励值如下：0， -3， 5， 4， 2， 2， 5， 4， 2， 2，-3， 2， 4， 6，10，12，20，10， 8， 2，2， 4， 6，10，13，11，12，11，15， 2，0， 5， 7， 7，14，15，19，15， 9， 8，2，-10， 4，10，15，16，12，11， 6， 2，0， 5， 7， 7，14，15，19，15， 9， 8，2， 4， 6，10，13，11，12，11，15， 2，-3， 2， 4， 6，10，12，20，10， 8， 2，0， -3， 5， 4， 2，
4、 2， 5， 4， 2， 2 上面的每行代表棋盘的一条纵线。其中，-10所在的位置是“窝心马”，所以要罚10分。(3) ChessPosition.java：动态局面类包含对局过程中的动态信息，主要实现的是2.4节的各类位棋盘和移子函数。(4) MoveStruct.java：着法表示类。(5) PreMove.java：伪合法着法生成模块，见4.1。(6) MoveSortStruct.java：合法着法的生成及其排序算法，见4.2。(7) SearchMove.java：搜索算法，实现如下功能：1)主置换表及开局库2)Alpha-Beta搜索算法3)针对吃子着法的静态搜索算法4)适应性空着
5、裁剪算法：见5.5.2，根据不同情况来调整R值的做法，称为“适应性空着裁剪”(Adaptive Null-Move Pruning)，它首先由Ernst Heinz发表在1999年的ICCA杂志上。其内容可以概括为：a. 深度小于或等于6时，用R = 2的空着裁剪进行搜索b. 深度大于8时，用R = 3； c. 深度是6或7时，如果每方棋子都大于或等于3个,则用 R = 3，否则用 R = 2。5)带时间控制的迭代加深搜索算法：每次加深搜索都判断时间是否够用。6)“将军”扩展（加深）搜索算法：当搜索到己方被“将”时，增加搜索的深度。7)主要变例搜索算法1.1.2 信息传输机制（message包
6、）在对弈过程中（主要是网络对弈）需要在对弈双方之间传输各类信息，抽象为各类消息。如时间规则的协定、各方的走子信息等。每方都有消息接收、消息处理和消息发送程序（OuterMsgReceiver、LocalMsgReceiver，QzMessageHandler，MessageSender）。己方的MessageSender与对方的OuterMsgReceiver通过接口SrConnection连接。所有接收的消息放入消息队列QzMsgQueue中，等待消息处理进程QzMessageHandler来处理。所有的消息都封装在QzMessage类对象中，消息的类型通过消息的Header类型（以静态常量
7、存放在MsgHeader类中）来区分。1.1.3 棋子（pieces包）Qizi.java包含棋子的信息，如棋子的（在棋盘上的）位置、图片、名称、类型、状态等。PiecesFactory.java以“工厂”模式提供根据棋子类型或其他信息生成相关Qizi对象的方法。1.2主控模块（main包）实现了程序界面与消息传递、搜索引擎的集成。(1) NewBoard.java：棋盘坐标系统及其界面的实现。(2) CChessApp.java：主界面类，以内部类实现了QzMessageHandler接口、计时规则TimeRule接口以及事件的处理程序，根据需要生成其他的并发线程如消息接收、处理和发送，机器
8、思考（启动搜索引擎），计时显示等。(3) SetRuleDialog.java：设置规则的对话框。(4) SetSysInfoDialog.java：设置系统的一些属性如对战模式、连接端口等。(5) Translation.java：提供了一系列实用方法主要有：1)FEN串与局面ChessPosition对象之间的转换2)不同着法表示（见第一章）之间的转换。如“炮二平五”与“Ch2-e2”及“62.5或C2.5“(C和6代表炮)这几种表示法之间的转换3)棋谱文件的读入和存储。4)开局库的生成：将近年实战的棋谱文件（可能有几种格式）整理生成开局库。2、 运行结果：3、 设计体会：本次课程设计主要
9、是运用本学期所学到的Java基础知识来设计一个符合要求的中国象棋对弈系统，这期间我遇到了很多的困难，发现了很多的问题，正是在解决问题的期间我才慢慢地熟悉了Java的基础知识，才慢慢学会了如何去按照给定的要求设计出合适的java系统。通过本次课程设计,我明白了一个道理:无论做什么事情,都必需养成严谨,认真,善思的工作作风遇到问题最好的办法就是请教别人，因为每个人掌握的情况都不一样，一个人不可能做到处处都懂，必须发挥群众的力量，复杂的事情才能够简单化。这一点我深有体会，在很多时候，我遇到的困难或许别人之前就遇到过，向他们请教远比自己在那边摸索来得简单，来得快。附件程序代码：import java.
10、awt.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.*;import java.util.*;import java.io.*;public class Chesspublic static void main(String args)new ChessMainFrame(中国象棋：观棋不语真君子，棋死无悔大丈夫);class ChessMainFrame extends JFrame implements ActionListener,MouseListener,Runnable/玩家JLabel play = new JLabel32;/棋盘J
11、Label image;/窗格Container con;/工具栏JToolBar jmain;/重新开始JButton anew;/悔棋JButton repent;/退出JButton exit;/当前信息JLabel text;/保存当前操作Vector Var;/规则类对象(使于调用方法)ChessRule rule;/* 单击棋子* chessManClick = true 闪烁棋子 并给线程响应* chessManClick = false 吃棋子 停止闪烁 并给线程响应*/boolean chessManClick;/* 控制玩家走棋* chessPlayClick=1 黑棋走棋
12、* chessPlayClick=2 红棋走棋 默认红棋* chessPlayClick=3 双方都不能走棋*/int chessPlayClick=2;/控制棋子闪烁的线程Thread tmain;/把第一次的单击棋子给线程响应static int Man,i;ChessMainFrame()new ChessMainFrame(中国象棋);/* 构造函数* 初始化图形用户界面*/ChessMainFrame(String Title)/获行客格引用con = this.getContentPane();con.setLayout(null);/实例化规则类rule = new ChessR
13、ule();Var = new Vector();/创建工具栏jmain = new JToolBar();text = new JLabel(欢迎使用象棋对弈系统);/当鼠标放上显示信息text.setToolTipText(信息提示);anew = new JButton( 新 游 戏 );anew.setToolTipText(重新开始新的一局);exit = new JButton( 退 出 );exit.setToolTipText(退出象棋程序程序);repent = new JButton( 悔 棋 );repent.setToolTipText(返回到上次走棋的位置);/把组件
14、添加到工具栏jmain.setLayout(new GridLayout(0,4);jmain.add(anew);jmain.add(repent);jmain.add(exit);jmain.add(text);jmain.setBounds(0,0,558,30);con.add(jmain);/添加棋子标签drawChessMan();/注册按扭监听anew.addActionListener(this);repent.addActionListener(this);exit.addActionListener(this);/注册棋子移动监听for (int i=0;i screenS
15、ize.height)frameSize.height = screenSize.height;if (frameSize.width screenSize.width)frameSize.width = screenSize.width;this.setLocation(screenSize.width - frameSize.width) / 2 - 280 ,(screenSize.height - frameSize.height ) / 2 - 350); /设置this.setIconImage(new ImageIcon(image红将.GIF).getImage();this.
16、setResizable(false);this.setTitle(Title);this.setSize(558,670);this.show();/* 添加棋子方法*/public void drawChessMan()/流程控制int i,k;/图标Icon in;/黑色棋子/车in = new ImageIcon(image黑车.GIF);for (i=0,k=24;i2;i+,k+=456)playi = new JLabel(in);playi.setBounds(k,56,55,55);playi.setName(车1);/马in = new ImageIcon(image黑马.
17、GIF);for (i=4,k=81;i6;i+,k+=342)playi = new JLabel(in);playi.setBounds(k,56,55,55);playi.setName(马1);/相in = new ImageIcon(image黑象.GIF);for (i=8,k=138;i10;i+,k+=228)playi = new JLabel(in);playi.setBounds(k,56,55,55);playi.setName(象1);/士in = new ImageIcon(image黑士.GIF);for (i=12,k=195;i14;i+,k+=114)pla
18、yi = new JLabel(in);playi.setBounds(k,56,55,55);playi.setName(士1);/卒in = new ImageIcon(image黑卒.GIF);for (i=16,k=24;i21;i+,k+=114)playi = new JLabel(in);playi.setBounds(k,227,55,55);playi.setName(卒1 + i);/炮in = new ImageIcon(image黑炮.GIF);for (i=26,k=81;i28;i+,k+=342)playi = new JLabel(in);playi.setBo
19、unds(k,170,55,55);playi.setName(炮1 + i);/将in = new ImageIcon(image黑将.GIF);play30 = new JLabel(in);play30.setBounds(252,56,55,55);play30.setName(将1);/红色棋子/车in = new ImageIcon(image红车.GIF);for (i=2,k=24;i4;i+,k+=456)playi = new JLabel(in);playi.setBounds(k,569,55,55);playi.setName(车2);/马in = new Image
20、Icon(image红马.GIF);for (i=6,k=81;i8;i+,k+=342)playi = new JLabel(in);playi.setBounds(k,569,55,55);playi.setName(马2);/相in = new ImageIcon(image红象.GIF);for (i=10,k=138;i12;i+,k+=228)playi = new JLabel(in);playi.setBounds(k,569,55,55);playi.setName(象2);/士in = new ImageIcon(image红士.GIF);for (i=14,k=195;i
21、16;i+,k+=114)playi = new JLabel(in);playi.setBounds(k,569,55,55);playi.setName(士2);/兵in = new ImageIcon(image红卒.GIF);for (i=21,k=24;i26;i+,k+=114)playi = new JLabel(in);playi.setBounds(k,398,55,55);playi.setName(卒2 + i);/炮in = new ImageIcon(image红炮.GIF);for (i=28,k=81;i 15 & Man 25 & Man =0 & Man 3
22、& Man 7 & Man 11 & Man 15 & Man 25 & Man =0 & Man 3 & Man 7 & Man 11 & Man 16)rule.chapRule(Man,playMan,play,me);/移动将、帅else if (Man = 30 | Man = 31)rule.willRule(Man,playMan,play,me);/是否走棋错误(是否在原地没有动)if (Ex = playMan.getX() & Ey = playMan.getY()text.setText( 黑棋走棋);chessPlayClick=1;else text.setText(
23、 红棋走棋);chessPlayClick=2;/else if/当前没有操作(停止闪烁)chessManClick=false;/if/单击棋子else/第一次单击棋子(闪烁棋子)if (!chessManClick)for (int i=0;i32;i+)/被单击的棋子if (me.getSource().equals(playi)/告诉线程让该棋子闪烁Man=i;/开始闪烁chessManClick=true;break;/for/if/第二次单击棋子(吃棋子)else if (chessManClick)/当前没有操作(停止闪烁)chessManClick=false;for (i=0
24、;i 15 & Man 25 & Man =0 & Man 3 & Man 7 & Man 11 & Man 15 & Man 25 & Man =0 & Man 3 & Man 7 & Man 11 & Man 16)rule.chapRule(Man,playMan,playi,play);/将、帅吃棋规则else if (Man = 30 | Man = 31)rule.willRule(Man,playMan,playi,play);playMan.setVisible(true);/是否走棋错误(是否在原地没有动)if (Ex = playMan.getX() & Ey = play
25、Man.getY()text.setText( 黑棋走棋);chessPlayClick=1;break;else text.setText( 红棋走棋);chessPlayClick=2;break;/else if /if/for/是否胜利if (!play31.isVisible()JOptionPane.showConfirmDialog(this,黑棋胜利,玩家一胜利,JOptionPane.DEFAULT_OPTION,JOptionPane.WARNING_MESSAGE);/双方都不可以在走棋了chessPlayClick=3;text.setText( 黑棋胜利);/if else if (!play30.isVisible()JOptionPane.showConfirmDialog(this,红棋胜利,玩家二胜利,JOptionPane.DEFAULT_OPTION,JOptionPane.WARNING_MESSAGE);chessPlayClick=3;text.setText( 红棋胜利);/else if