资讯动态

VB中国象棋棋力惊人:从α-β剪枝到评估函数的完整实现

发布时间:2026/10/14 15:27:38 来源:尧图企业网站定制
简介一款基于VB开发的中国象棋程序内置强大AI引擎与完整对弈界面适合象棋爱好者、VB学习者以及想了解棋类AI算法的人群。程序在经典搜索算法基础上融入开局库与残局库能模拟不同棋力水平并提供提示、悔棋、保存进度、多难度AI等实用功能便于用户由浅入深练习和实战。资源以zip压缩包发布共725个文件压缩后约5.35MB。文件类型覆盖gif、png、ico等大量图片资源用于棋盘棋子与界面美化frm、bas、class、vbp等为VB工程与源码文件frx、res、dll、ocx为窗体资源与依赖组件还包含epd、pgn等棋谱数据以及wav、mid音效背景音乐细节完整。目前已有561人学习下载。对VB学习者这是一份完整的小型游戏项目样例可研究界面控件布局、事件驱动和规则校验对棋类AI爱好者可阅读核心BAS模块中的搜索与评估思路借助棋谱文件理解局面分析对普通玩家则开箱即用直接体验“棋力惊人”的人机对弈乐趣。1. 一个用VB写出「棋力惊人」的中国象棋到底难在哪看到「vb中国象棋棋力惊人」这个标题很多人第一反应是怀疑VB这种老语言写个界面还行棋力能强到哪去但如果你拆过棋类程序就明白棋力从来不是语言给的是搜索深度、剪枝效率、评估函数这三样东西给的。VB的语法老、性能不算顶尖但它的数组操作和整数运算足够快完全能承载一套八层以上的α-β搜索引擎。真正拦住大多数人的是没把算法工程化有人写出来的程序会走棋但不会赢棋有人能赢但每步想半天有人深度一调高就栈溢出。这篇文章就把「棋力惊人」拆成可复现的模块从着法生成到置换表、静态搜索、评估参数一条线讲完新手能跟下来熟手可以直接抄参数去调自己的引擎。2. 拆棋力源头搜索深度、剪枝效率与评估函数谁在主导棋力2.1 先搞懂那棵递归树α-β剪枝为什么能省掉九成节点中国象棋平均每步大约四十个合法着法如果你的搜索引擎老老实实把每一步都展开深度到六层就要评估四十的六次方个局面这个数量级任何单机程序都扛不住。α-β剪枝的价值在于绝大多数分支在还没走到叶子节点之前就已经能判断「这条路不会比已知最优解更好」直接砍掉。剪枝的效果和着法顺序强相关——先用最可能的吃子、将军、捉双着法作为每层的搜索起点让剪枝尽早触发六层搜索实际展开的节点数往往只有全展开的百分之几。我自己在写引擎时先做的是「吃子着法优先排序」这个动作比后面加置换表更早原因是它直接影响剪枝收敛速度。常见做法是给每个着法先算一个粗略分数吃车给一万分、吃马给三千分、正常走子给零分按分数从高到低作为递归顺序。这个排序不需要精确只需要让「最有威胁的着法」先出现在搜索结果里α-β剪枝的效率就能翻几倍。如果你是第一次写这类程序我建议先不要碰置换表、空着裁剪这些进阶技巧先把朴素的α-β剪枝跑通把搜索深度钉在四层。四层不加剪枝会卡加了剪枝之后通常能跑到几十毫秒一步。这时候再去追求深度才有意义。2.2 评估函数不是「子力求和」位置分与棋型分的性价比排序很多人写的象棋程序「会走但不会赢」问题几乎都出在评估函数只有一张子力价值表。子力价值表当然要有——车、马、炮、士、相、兵各给一个基准分——但只靠它评估出来的局面引擎会疯狂换子、弃位置中局看起来像在乱杀。真正让棋力「惊人」的评估函数子力只占一部分另外两块是位置分和棋型分。位置分最经典的就是马和炮的落点价值。马在棋盘边线、被人家限制住和卧槽马、挂角马完全是两个棋。你可以给每个棋子的每个落点位置做一张十乘九的分数表马在中心区域给高分、在边角给低分炮在有炮架的位置给更高分。兵过河之后要加分走到对方九宫附近再大幅加分。这些分值不用做得很精细每一档差个十几二十分就行因为搜索会把多个节点的位置分累积起来太细反而导致评估波动。棋型分里性价比最高的一项是「将帅的安全度」。中国象棋的将只能待在九宫你可以在评估时检查将周围有没有己方士相保护对方车炮有没有对准这条线。常见做法是给「被将军且无解」直接判负分给「将暴露在对方车炮火力线上」扣一个比较大的分数。很多野路子引擎的棋力上不去就是因为在评估里完全不管将的安全导致程序走出送将的棋。记住一个原则评估函数的优先级是将帅安全大于子力、子力大于位置分、位置分大于兵形细节。按这个顺序加分数棋力提升是立竿见影的。3. 复现一版棋力可观的VB象棋核心函数与必调参数3.1 着法生成与合法性校验这是搜索的地基着法生成是所有棋类引擎的底座。VB里做这件事最直接的方式是维护一个十乘九的二维数组表示棋盘用整数表示棋子类型然后每一层递归都从头遍历棋盘找到己方每个棋子按规则生成它的所有合法走法。Public Type Move FromX As Integer FromY As Integer ToX As Integer ToY As Integer Score As Long End Type Public Board(0 To 9, 0 To 8) As Integer Public MoveList() As Move Public MoveCount As Long Public Sub GenMoves(ByVal Side As Integer) Dim x As Long, y As Long, i As Long MoveCount 0 For y 0 To 8 For x 0 To 9 If Board(x, y) 0 AndAlso GetSide(Board(x, y)) Side Then Select Case GetPieceType(Board(x, y)) Case PIECE_MA Call GenMaMoves(x, y, Side) Case PIECE_PAO Call GenPaoMoves(x, y, Side) 其他棋子类似 End Select End If Next x Next y End Sub这里的核心是分棋子类型生成着法。马走日要检查蹩马腿炮要隔子吃兵过河前后方向不同士相不能出九宫。这些规则用坐标偏移表和边界判断写死就行不需要任何花哨技巧。着法生成完搜索主循环直接在这个数组里取用避免在递归里反复创建对象——这是VB引擎能跑快的前提。生成着法之后不要急着排序先把吃子着法挑出来如果落点有对方棋子就把这条着法的Score字段设成被吃子的价值没吃子的设为0。搜索递归时按Score降序排列这个排序动作就是前面说的剪枝效率关键。3.2 置换表加静态搜索棋力跃升的两个关键组件朴素的α-β剪枝能让程序「会下棋」但要让棋力明显起来置换表和静态搜索是两个绕不开的组件。置换表的作用是缓存已经算过的局面结果避免同一个局面在搜索树的多个分支里被反复评估。中国象棋的着法有很强的重复性很多局面换个走子顺序就再次出现命中置换表能省下可观的时间。VB里实现置换表要面对一个现实问题标准Zobrist键需要64位整数而VB的Long只有32位。我一般的处理方式是声明两个Long拼成一个键或者用Currency类型取得64位整数语义。键值计算用随机数表——每个棋子类型、每个位置、每个走子方各分配一个随机数走一步棋就用Xor更新键值。Private Type TTEntry HashKeyLow As Long HashKeyHigh As Long Depth As Integer Score As Long Flag As Integer End Type Public TransTable() As TTEntry Public Const TT_SIZE As Long 1 * 2 ^ 18 Public Sub InitTransTable() ReDim TransTable(0 To TT_SIZE - 1) End Sub Public Function ProbeTransTable(ByVal KeyLow As Long, ByVal KeyHigh As Long) As Boolean Dim idx As Long idx KeyLow And (TT_SIZE - 1) If TransTable(idx).HashKeyLow KeyLow AndAlso TransTable(idx).HashKeyHigh KeyHigh Then ProbeTransTable True Else ProbeTransTable False End If End Function表格大小设为二的十八次方共二十六万条目每条目约二十字节总内存约五兆对VB程序完全友好。索引直接用键值的低十八位做与运算即可冲突时直接覆盖新条目。存取深度要存这样搜索深度不够时不能使用旧结果否则搜索会「变浅」棋力反而下降。静态搜索解决的是水平线效应。搜索在固定深度截断时常常把一个「吃子之后还有连续吃子」的局面当平静局面评估结果引擎看不到几步之后的净亏。解决方式是在搜索到达设定深度时不直接返回评估值而是进入静态搜索——只展开吃子着法和将军着法继续往下搜直到没有吃子可走再用评估函数打分。Public Function Quiescence(ByVal Alpha As Long, ByVal Beta As Long) As Long Dim StandPat As Long Dim GenCnt As Long, i As Long, Score As Long StandPat Evaluate() If StandPat Beta Then Quiescence Beta Exit Function End If If StandPat Alpha Then Alpha StandPat Call GenCaptureMoves(GenCnt) For i 0 To GenCnt - 1 Call MakeMove(MoveList(i)) Score -Quiescence(-Beta, -Alpha) Call UnmakeMove(MoveList(i)) If Score Beta Then Quiescence Beta Exit Function End If If Score Alpha Then Alpha Score Next i Quiescence Alpha End Function静态搜索的边界条件要写对如果吃子吃到后来己方反而亏损返回StandPat当前局面的评估值避免无限递归。实际测试里加上静态搜索后中盘棋力提升非常明显因为它能精确计算「吃车之后被将军、被迫垫子反丢马」这类连锁反应而这种计算在固定深度搜索里是看不见的。3.3 评估函数初版源码与参数对照表评估函数按第三节的顺序来组织将帅安全、子力、位置、兵形。下面是可运行的VB代码骨架参数直接照抄就能获得一份「棋力可观」的引擎。Public Const VAL_KING As Long 10000 Public Const VAL_CAR As Long 500 Public Const VAL_MA As Long 330 Public Const VAL_PAO As Long 320 Public Const VAL_SHI As Long 120 Public Const VAL_XIANG As Long 110 Public Const VAL_PAWN As Long 20 Public Function Evaluate() As Long Dim Total As Long Dim x As Long, y As Long, pc As Integer Dim Side As Integer, PieceType As Integer Total 0 For y 0 To 8 For x 0 To 9 pc Board(x, y) If pc 0 Then Side GetSide(pc) PieceType GetPieceType(pc) Select Case PieceType Case PIECE_KING Total Total VAL_KING * SideSign(Side) Case PIECE_CAR Total Total (VAL_CAR CarPosScore(x, y, Side)) * SideSign(Side) Case PIECE_MA Total Total (VAL_MA MaPosScore(x, y, Side)) * SideSign(Side) Case PIECE_PAO Total Total (VAL_PAO PaoPosScore(x, y, Side)) * SideSign(Side) Case PIECE_PAWN Total Total (VAL_PAWN PawnPosScore(x, y, Side)) * SideSign(Side) End Select End If Next x Next y 将帅安全扣分 Total Total KingSafetyScore() Evaluate Total End FunctionSideSign函数让红方子力为正、黑方子力为负最后整个评价值以红方视角返回搜索代码在走黑方时取反即可。位置分数表需要单独定义我常用的马位置表对中心和可活动区域给三十到五十的加分边线给负十分到负三十分炮在中线或对方士角附近给二十分加分。下面这张参数表是我调了几轮之后比较稳的一组值你可以直接拿去跑自对弈再根据表现微调。参数项推荐值作用调大效果调小效果马中心位置分30~50鼓励马向中腹发展中局攻势变强马容易在边线废掉炮有炮架加分15~25让炮保持攻击性兑子变多炮位臃肿兵过河加分20鼓励过河兵推进积极兵过河后也被忽略将暴露扣分-80~-120防止将门被车炮瞄准防守稳健容易弃守转攻反而崩盘静态搜索深度限制6层控制吃子链长度计算更精确搜索时间变长4. 从「会下」到「棋力惊人」的五个避坑点4.1 深度调到六以上程序就崩溃现象把搜索深度从五调到六或七程序运行几步就卡死或直接退出。原因VB的默认线程栈只有约一兆字节递归每层要保存局部变量和中间结果八层深度很容易爆栈。解决不要把每层递归都定义大数组把棋盘、着法表、评估用的临时变量提到模块级同时用迭代加深从浅层开始逐层加深搜索每层开始前检查已用时间超时就返回上一层结果。迭代加深不只是省时间同时也是避免栈过深的有效手段。4.2 加了置换表棋力反而下降现象置换表命中率看着不低但引擎开始走一些明显没算透的棋比如在残局阶段反复来回走子。原因存取条目时只比对键值没有校验深度。搜索深度不够的缓存结果被当成完整搜索结果使用评估值失真。解决存取时把深度一起存进去读表时只有缓存深度大于等于当前搜索深度才使用否则直接跳过另外在替换策略上优先覆盖深度更浅的旧条目保持表中留下的是深搜索的结果。4.3 中局会吃子、残局不会赢现象程序在中局能算出连续吃子的组合但到了残局「单车不破士相全」「单马怎么赢」这些浅层搜索算不清楚的局面就会来回拉扯。原因评估函数的将帅安全和兵形分数不足加上静态搜索在残局很容易把局面截断导致引擎看不出推进优势。解决残局阶段提高将的安全分权重给「逼将到边」的棋型加分另外给兵升变到九宫附近一个额外奖励分让引擎愿意推进兵而不是中转悠。4.4 开局总走同一个谱对手背谱就能赢现象程序下出的开局前几步每次都一样而且一旦对方走一个不常见的开局程序就不知所措。原因搜索在没有开局库的情况下开局阶段评估分数相近、着法不稳定容易在一个固定选择里打转而面对陌生局面又因为评估函数的局限无法判断优劣。解决内置一个简略开局库预处理二十个常见开局的前四步着法。在开局阶段优先查表查不到再走搜索。开局库不需要很庞大只要覆盖中炮、顺手炮、屏风马这些常见布局棋力表现就会稳定很多。4.5 每一步棋的思考时间忽快忽慢现象中局经常一秒内落子残局却要思考十几秒。原因搜索没有时间控制复杂度高的局面会自然拉长递归时间。解决在迭代加深的每一层开头用Timer()检查耗时设定一个随局面的时间预算——中盘每步三秒、残局每步五秒超时就停止加深返回当前最优解。另外给「将军着法强迫对手回应」的情况分配更多时间这种局面往往深算一步价值极大。5. 用自对弈与残局沙盘验证棋力进阶验收法把引擎写完不是终点「棋力惊人」四个字得有验证方法兜底。我的习惯是做两类测试第一类是自对弈盲测。让引擎执红和执黑各下三局每局用不同的时间预算记录每步的搜索深度和节点数。一个健康的引擎在四层到六层深度下应该具备明显的进攻意识中局能主动捉双、牵制残局能体现胜势推进如果自对弈出现二十回合无子力消耗的对磨说明评估函数对局势判断不足值得回炉调参数。第二类是残局沙盘测试。手动摆几个常见残局——车对士相全、马双兵对士象全、炮仕相全对单士直接设定为初始局面让引擎连续走。这些棋型在搜索中需要极深的计算才能精准但通过评估函数给予正确的位置分和兵形分引擎即使算不到必胜也能走出「明显压制」的方向。每次都记录引擎选择的第一着棋看看是否符合人类棋感。这一步能暴露评估函数的隐藏缺陷比如马被对手兵钉死在边线时是否还在高估马的价值。最后一个进阶技巧是让引擎和上一版自己对战。新引擎执红、旧版执黑连下十局统计执红胜率。某开发者调引擎的时候发现加了位置分之后新版对阵旧版的胜率从百分之五十涨到了百分之八十——这个数字才是「棋力惊人」的真实证据。没有基准对比「强」永远是主观感受有了对拍数据每次改动都能看到量化反馈。希望这篇笔记能帮你把搜索引擎跑通、调顺在棋力提升这条路上少走几段弯路。本文还有配套的精品资源点击获取

读完文章,也想定制专属网站?

尧图设计师 24 小时内与您沟通定制方案

免费获取报价 →
↑