版权申明：本文为博主窗户(Colin Cai)原创，欢迎转帖。如要转贴，必须注明原文网址http://www.cnblogs.com/Colin-Cai/p/7502410.html 作者：窗户QQ：6679072E-mail：6679072@qq.com

　　提到这个名字，很多人会想到前段时间让全世界振奋的围棋人工智能Alphago，想曾经我也了解过一些围棋的AI。我也正想花点时间说说alphago相关的东西，包括alphago的架构以及模型引申等，不过这篇文章里我只说围棋规则的实现，和人工智能无关。

　　规则

　　说到围棋规则的实现不得不先说围棋规则，一般来说，至少有三种围棋规则：中国规则，日本规则，应氏规则。其实还有中国古代规则，和这三种规则都有一点差别。应氏规则和中国规则实际差距非常非常小，小到很多人认为可以忽略不计。但中国规则和日本规则的差别有些大，个人认为中国规则更科学，日本规则不收单官导致了很多问题，比如盘角曲四算死棋（这一点个人觉得挺让人吐血，因为如果盘角曲四和双活同在，那盘角曲四的死毫无道理），再比如不提三目（这个简直就是强盗逻辑了，至于什么叫不提三目，请自行搜索）。从这一点上，至少中国规则不会导致这样的争议，一切实战解决。另外一点，日本规则的双活不算目，这个给计算机数目带来了问题，并且不容易解决。所以，本篇还是基于中国规则。

　　基本数据结构

　　很自然的就可以想到，可以用一个19X19的二维数组来代表棋盘上当前的棋面（一般称枰面）。棋盘上的每个点可以有三种状态：无子、黑子、白子。那么，这个19X19的二维数组就是基本的数据结构。

　　下棋

　　从第一步开始，黑白轮流下，无论对于谁下，其实都是要判断这个二维数组所下坐标下的点的状态是不是无子，如果不是无子，当然是不允许下的。

　　另外一点，还有一个气紧的问题，就是说，把自己的一块棋走成没有气是不允许的(应氏规则除外，它可自杀)，除非可以吃子。气紧和吃子最终可以归结为一个算法：判断连通的一块棋有没有气。这里连通的一块棋是狭义的，只是通过横竖紧密的连在一起的才是一块棋。

　　如上图，左边7个黑子紧密的连在一起，我们称之未一块。右边这个中心标记为红色的黑子，却不是属于这一块的。

　　看起来稍微形式化一点的定义如下：

　　先定义坐标相邻，(A,B)与(C,D)相邻的意思是A=C且|B-D|=1，或者B=D且|A-C|=1

　　坐标(A,B)所在的一块棋是一个坐标的集合S；

　　坐标(A,B)在S内，坐标(C,D)与(A,B)相邻，并且(C,D)坐标上有棋子且棋子颜色和(A,B)一致，那么(C,D)也在S内。

　　以上的内容很像连通图的定义，实际上，如果把相邻的同色子的连线当成图的边，那么连通的一块棋实际上就是连通图，那么判断一块棋有没有气可以利用连通图的遍历，只是如果发现在遍历的过程中找到一颗棋子有气，那么整块棋子都有气。

　　要注意打劫，打劫的时候不可立即回提。

　　如上图即为打劫。

　　打劫至少有两种简单的判断手段：

　　(1)当出现提1子时，记录当前子的坐标和提子的坐标；若下棋的时候，只提一子，并且上一步对方也是提一子，并且当前子的坐标就是上一步提子坐标，当前提子坐标就是上一步下的棋子坐标，那么则是打劫回提，是犯规的。

　　(2)每一步都记录当前的棋面。如果当前下完棋子之后，棋面和上一步没下时一模一样，则是打劫回提。

　　打劫是一种绝对需要避免的同局再现，至于三劫、四劫、长生、双提这一类导致无胜负的局面，则可以用记录每一次的棋面，然后与几次之前的进行对比，如果存在相同，也就是同局再现，可以判断是无胜负，基本同判断打劫的算法2，只是不是和上一步的比。

　　计算

　　最终计算胜负的时候，自动算十分复杂，之前网络上的围棋对战平台程序也是反复改进了很久才准确。我们这里只讨论手动的方式。

　　首先是点掉死子。手动一个个的点掉死子自然可以，但效率太低，一般都是一点就点掉“连同”的一片死子。

　　如图中两块死子，是希望清除其中一个子就清除掉所有其他“连通”的。

　　这里的连通概念和上面连通的一块棋有点不同，这里的连通是同一个颜色或者空格在一起的一块，而之前的只强调一个颜色的一块。

　　比如上面的图的上面那块权掉白棋死子所在的连通块是5个白子加旁边六个空格。

　　其实依然是图，只是遍历图的时候边的定义改了一下，之前是相邻棋子颜色相同则是边，现在是相邻两个左边不出现不是死子颜色的是边。

　　这样就可以遍历死子，确定一个死子坐标，就可以扫掉所有与之“相连”的死子。

　　点掉所有死子之后数空定胜负。数空还是利用连通图，只是这里连同图指的是空格。如果空格的连通图在遍历中发现只和黑子相邻则是黑子的空，只和白子相邻则是白子的空，和黑白都有相邻则是公气，计算时得一方一半才可。数空是要依次遍历所有的空格连通图，直到整个棋盘上所有的空格都属于某个遍历出来的连通图。

　　遍历连通图

　　上面基本所有的算法都可以归结于连通图的遍历。图的遍历一般有深度遍历和广度遍历，围棋这里算连通图采用广度遍历比较方便。

　　需要一个数据结构来记录哪些坐标被遍历过了，防止重复遍历，每次遍历了坐标之后就记录下，这个数据结构以二维数组最合适。

　　建立一个空队列，然后把开始遍历的第一个坐标进队。

　　从遍历的第一个位置开始，每次把这个位置相邻的坐标中所有与之相连并且没有遍历过的点(注意相连在不同的判断里意义不同)进队，并把当前坐标出队，同时记录该坐标已遍历。

　　如此循环，直到队空，则已遍历了整个连通图。