基于Python实现五子棋

       了解游戏的规则是我们首先需要做的事情，如果不知晓规则，那么我们肯定寸步难行。
五子棋游戏规则：

1. 对局双方各执一色棋子。
2. 空棋盘开局。
3. 黑先、白后，交替下子，每次只能下一子。
4. 棋子下在棋盘的空白点上，棋子下定后，不得向其它点移动，不得从棋盘上拿掉或拿起另落别处。
5. 黑方的第一枚棋子可下在棋盘任意交叉点上。
6. 轮流下子是双方的权利，但允许任何一方放弃下子权（即：PASS权）。
          五子棋对局，执行黑方指定开局、三手可交换、五手两打的规定。整个对局过程中黑方有禁手，白方无禁手。黑方禁手有三三禁手、四四禁手和长连禁手三种。

       在这篇博客中我们只实现了较为简单的规则，不考虑规则6以及禁手的相关规定（个人能力有限，如果有愿意研究的朋友，我们可以一起研究研究 /抱拳）。
       设计思路:
1、首先我们需要使用到界面，我们先分析界面上需要实现什么画面，也就是我们要进行这个五子棋游戏要看到什么。要看到：棋盘，棋子（棋子要分颜色，黑色和白色），这些是进行游戏的必需看到的。
2、外表做好以后我们需要去思考内部代码的填充，思考：
①棋子如何落到指定的位置，
②如何实现交替落子，实现颜色交替变换，并且做好记录方便计算棋子排布情况。
③如何计算四个方位上的同色棋子达到获胜的数量。
       首先把窗口调出来，实现代码：

from tkinter import *#导入窗口第三方库
root = Tk()                                 	#创建窗口
root.title("憨憨制作的五子棋")                  #窗口名字
w1 = Canvas(root, width=600,height=600,background='lightcyan')#在窗口中央创建一个画布，root是窗口，宽度600，高度600，背景色为lightcyan
w1.pack()										#布局方式，全局需要统一。
mainloop()

五子棋棋盘是由15条横线15条竖线组成的。
画出棋盘：

for i in range(0, 15):
    w1.create_line(i * 40 + 20, 20, i * 40 + 20, 580)
    w1.create_line(20, i * 40 + 20, 580, i * 40 + 20)
w1.create_oval(135, 135, 145, 145,fill='black')
w1.create_oval(135, 455, 145, 465,fill='black')
w1.create_oval(465, 135, 455, 145,fill='black')
w1.create_oval(455, 455, 465, 465,fill='black')
w1.create_oval(295, 295, 305, 305,fill='black')

       窗口的左上角坐标为（0，0），通过调试，我们得出起始位置为（20，20）较为合适，多次调试进行对比，我选择线间距为40比较不错。当然线宽，圆的大小，棋盘线的间距这些都是可以进行调整的，大家可以慢慢试探（h_h）。棋盘中的五个黑点需要我们通过计算得出位置。
create_line（起点，终点）：画直线
create_oval（x1,y1,x2,y2,fill=‘颜色’）这个是画一个内切圆，矩形左上角（x1,y1）,右下角（x2,y2）fill为填充色，我们可以从网上找到turtle颜色库，顺便帮大家找了一个，自行选择自己喜欢的颜色。

效果图：

       棋盘做好了，我们开始设计落子，这里需要交替进行颜色的改变，那我们就需要去通过一个判断方法来进行改变棋子的颜色。我想了两种：①一种是用字符标记当前鼠标上棋子的颜色，改变为另一种。②另一种是用计数的方式来进行改变。除此之外我们要规定已经放了棋子的位置不能再放棋子，也就是在落子前先判断当前位置是否有棋子。

num=0        				 #计算棋盘上有几个棋子，用来判断下一颗棋子颜色
A=np.full((15,15),0	)		#储存位置已有棋子的矩阵
B=np.full((15,15),'')		#用来记录每个位置棋子的颜色
def callback(event):        #输入的是点击事件，event.x和event.y是鼠标点击事件的位置
    global num ,A			#全局变量可以全局使用
    for j in range (0,15):	#双重循环定位点击位置最近的网格线交点（i，j），保证棋子落在线的交点处。
        for i in range (0,15):
            if (event.x - 20 - 40 * i) ** 2 + (event.y - 20 - 40 * j) ** 2 <= 2 * 20 ** 2:
                break
        if (event.x - 20 - 40 * i) ** 2 + (event.y - 20 - 40 * j) ** 2 <= 2*20 ** 2:
            break
    if num % 2 == 0 and A[i][j] != 1:#判断现在这颗棋子的颜色。
        w1.create_oval(40*i+5, 40*j+5, 40*i+35, 40*j+35,fill='black')
        A[i][j] = 1
        B[i][j] = 'b'
        num += 1
    if num % 2 != 0 and A[i][j] != 1 :
        w1.create_oval(40*i+5, 40*j+5, 40*i+35, 40*j+35,fill='white')
        A[i][j] = 1
        B[i][j] = 'w'
        num += 1

       落子以后需要计算是否五子连珠，每个棋子的计算方向有八个形成四条线，那么就是从落子处算先向一端算，直到遇到另一种颜色的棋子，反向查询遇到另一个颜色棋处出停止，当达到五颗棋子时即代表一方获胜，否则循环下一条线。当四条线结束未达到胜利条件，即可继续落子。

f = [[-1, 0], [-1, 1], [0, 1], [1, 1]] #四条线其中一个方向的坐标变化规律
    for z in range(0, 4):         		#循环方向
        a, b = f[z][0], f[z][1]
        count1, count2 = 0, 0
        x, y = i, j
        while B[x][y] == B[i][j]:#当颜色相同即可进行计算
            count1 += 1
            if x + a > 0 and y + b > 0 and x + a < 15 and y + b < 15 and B[x + a][y + b] == B[i][j]:#保证不超出矩阵的边界，否则会报错
                [x, y] = np.array([x, y]) + np.array([a, b])
            else:
                x, y = i, j     
                break
        while B[x][y] == B[i][j]:#从落子处反向计算同色棋子个数。
            count2 += 1
            if x - a < 15 and y - b < 15 and x - a > 0 and y - b > 0 and B[x - a][y - b] == B[i][j]:
                [x, y] = np.array([x, y]) - np.array([a, b])
            else:
                break
        if count1 + count2 == 6:            #计算了两次落子处
            if B[i][j] == 'b':
                tkinter.messagebox.showinfo('提示', '黑棋获胜')
            else:
                tkinter.messagebox.showinfo('提示', '白棋获胜')

       点击事件，每次点击以后都需要进行一次落子和游戏结束判断。调用函数进行落子，判断是否结束游戏。

w1.bind("<Button -1>",callback)
w1.pack()

设置退出按钮：

u=Button(root,text="退出",width=10,height=1,command=quit,font=('楷体',15))
u.pack()

完整代码：

from tkinter import *
import tkinter.messagebox  # 弹窗库
import numpy as np

root = Tk()                                 #创建窗口
root.title("憨憨制作的五子棋")                  #窗口名字
w1 = Canvas(root, width=600,height=600,background='lightcyan')
w1.pack()

for i in range(0, 15):
    w1.create_line(i * 40 + 20, 20, i * 40 + 20, 580)
    w1.create_line(20, i * 40 + 20, 580, i * 40 + 20)
w1.create_oval(135, 135, 145, 145,fill='black')
w1.create_oval(135, 455, 145, 465,fill='black')
w1.create_oval(465, 135, 455, 145,fill='black')
w1.create_oval(455, 455, 465, 465,fill='black')
w1.create_oval(295, 295, 305, 305,fill='black')

num=0
A=np.full((15,15),0)
B=np.full((15,15),'')
def callback(event):
    global num ,A
    for j in range (0,15):
        for i in range (0,15):
            if (event.x - 20 - 40 * i) ** 2 + (event.y - 20 - 40 * j) ** 2 <= 2 * 20 ** 2:
                break
        if (event.x - 20 - 40 * i) ** 2 + (event.y - 20 - 40 * j) ** 2 <= 2*20 ** 2:
            break
    if num % 2 == 0 and A[i][j] != 1:
        w1.create_oval(40*i+5, 40*j+5, 40*i+35, 40*j+35,fill='black')
        A[i][j] = 1
        B[i][j] = 'b'
        num += 1
    if num % 2 != 0 and A[i][j] != 1 :
        w1.create_oval(40*i+5, 40*j+5, 40*i+35, 40*j+35,fill='white')
        A[i][j] = 1.
        B[i][j] = 'w'
        num += 1

    f = [[-1, 0], [-1, 1], [0, 1], [1, 1]]
    for z in range(0, 4):
        a, b = f[z][0], f[z][1]
        count1, count2 = 0, 0
        x, y = i, j
        while B[x][y] == B[i][j]:
            count1 += 1
            if x + a >= 0 and y + b >= 0 and x + a < 15 and y + b < 15 and B[x + a][y + b] == B[i][j]:
                [x, y] = np.array([x, y]) + np.array([a, b])
            else:
                x, y = i, j
                break
        while B[x][y] == B[i][j]:
            count2 += 1
            if x - a < 15 and y - b < 15 and x - a >= 0 and y - b >= 0 and B[x - a][y - b] == B[i][j]:
                [x, y] = np.array([x, y]) - np.array([a, b])
            else:
                break
        if count1 + count2 == 6:
            if B[i][j] == 'b':
                tkinter.messagebox.showinfo('提示', '黑棋获胜')
            else:
                tkinter.messagebox.showinfo('提示', '白棋获胜')

w1.bind("<Button -1>",callback)
w1.pack()
def quit():
    root.quit()

u=Button(root,text="退出",width=10,height=1,command=quit,font=('楷体',15))
u.pack()

mainloop()

       技术不精，但是喜欢做点小研究，从学习中找到玩耍的快乐，愿意和大家一起学习玩耍。文章较为粗糙， 还望包涵。