C++开发斗地主(QT)第一篇之数据结构

2024-07-16 02:55| 来源: 网络整理| 查看: 265

斗地主，是一种在中国流行的纸牌游戏。游戏最少由3个玩家进行，用一副54张牌（连鬼牌），其中一方为地主，其余两家为另一方，双方对战，先出完牌的一方获胜。如今已风靡整个中国，并流行于互联网上！

从今天开始，我将会一步步详细讲解单机斗地主游戏开发过程。该游戏以C++为主，QT做为界面（包括显示动画声音等）的Window平台，没有用到第三方面库如CoCo2d 等，至于为什么要用QT，主要是自己得心应手（QT动画透明图像处理太简单了），比VS简单，而且还能跨平台，本游戏在最后开源。网上的斗地主算法源码很多，如果写的不好，欢迎批评探讨。为了提起大家的兴趣，我给我做好的游戏功能和界面简单给大家看一下：

该游戏的大部分资源都是人网上下载的，如有侵权，请及时通知，我将会删除。本软件主要算法用的是宽立斗地主AI设计与实现

我在此基础上用QT在Windows上进行了详细开发，主要是为了研究算法，我在此基础上对算法做了适当修改。

游戏主要功能：音效开关机器人模式记牌器窗口退出功能按键，还有出牌控制音效报警等，以后会更加完善，加一些设置，如声音大小游戏难度人物选取等功能。

现在开始来讲游戏的开发过程：

一、数据结构，任何软件开发都离不开数据结构和数据处理。

1.牌型枚举(CardTypes)：

//牌型枚举 enum CardTypes { Error_Card,//错误出牌 Single_Card,//单牌 Double_Card,//对子 Three_Card,//三张 ThreeOne_Card,//三带一 ThreeTwo_Card,//三代二 Line_Card,//单顺 Double_Line_Card,//连对 Plane_Card,//飞机（两个三张连） Plane_TwoSingle_Card,//飞机带俩单 Plane_TwoDouble_Card,//飞机带两对 Four_TwoSingle_Card,//四带俩单 Four_TwoDouble_Card,//四带两对 Bomb_Card,//炸弹 Rocket_Card//王炸(火箭) };

我给他们定义了15种牌型：

⒈错误牌型：不能出的牌型

⒉单牌：例一张A

⒊对子：例AA

⒋三张：AAA

⒌三带一：AAAB

⒍三带二：AAABB

⒎单顺：也叫连子3,4,5，6，7，8，9...A一直到A为止

⒏连对：33，44，55，66

⒐飞机：333，444或444，555，666

⒑飞机带单：33344458

⒒飞机带双：3334447799

⒓四带单：88889J 四张可以带2单

⒔四带双：88883377 四张可以带2个对子

⒕炸弹：7777

⒖王炸：又称火箭大小王一起出，是最大牌型

牌型的大小：

火箭是最大的牌。

炸弹，除火箭和比自己大的炸弹外，比其它牌型都大。

对一般牌型而言，只有当牌型相同和总张数相同的牌，才可比较大小。

其中像三带一、三带二、飞机带翅膀等组合牌型，只要比较其牌数最多牌值就行。只有比当前出的牌（场牌）大的牌才能出。

2.牌值枚举（CardValue）：

//牌值枚举 enum CardValue{ // 以下为牌的面值，从3开始 kCard_ValueLeast = 2, kCard_Value3 = 3, kCard_Value4 = 4, kCard_Value5 = 5, kCard_Value6 = 6, kCard_Value7 = 7, kCard_Value8 = 8, kCard_Value9 = 9, kCard_ValueT = 10, kCard_ValueJ = 11,//J kCard_ValueQ = 12,//Q kCard_ValueK = 13,//K kCard_ValueA = 14,//A kCard_Value2 = 15,//2 kCard_ValueJoker1 = 16,//小王 kCard_ValueJoker2 = 17,//大王 kCard_ValueMax = 18, kCard_TableMax = 20, kCard_KindMax = 5, // 特殊牌值 kCard_Joker1 = 53, kCard_Joker2 = 54, kCard_Flower = 55, kCardMask_CardValue = 0x00ff, // 牌的面值 kCardMask_AnyMatch = 0x0100, // 任意配 kMaxCardNum = 56, kMaxPlayers = 3, // 牌型定义 kCardType_Single = 1, // 单纯类型, seriaNum == 1 kCardType_Serial = 2, // 单顺, 双顺, 三顺(飞机), 4顺 kCardType_Rocket = 3, // 火箭(大小王) CarcAngle = 130 //牌的角度，另外两家的牌是倾斜的 };

我把牌分成了54种类，即牌面大小（3，4，5，6，7，8，9，10，J(11)，Q(12)，K(13)，A(14)，2(15)）13种，和四种花色（梅花，方块，黑桃，红桃），再加上小王(16)，大王(17)。13*4+2=54;

3.牌型结构体（ CardNode）:

//cardType是牌型，只有三种，王炸，单纯，连续; //value 是牌型的值，单纯类型为牌的面值，连续类型为起始牌的面值，相同牌型以此比较大小; //mainNum是主牌张数，比如三带二和飞机里mainNum=3, 连对时, mainNum=2; //seralNum是连续张数，seralNum=1是单纯牌型，顺子时seralNum>=5; //subNum是副牌数目，三带一和四带二时subNum=1，三带二和四带两对时,subNum=2; //cards是牌型里包括的牌的牌值，比如三带一时，可能就是[3, 16, 42, 4], 连对时，可能就是 [3, 16, 4, 17, 5, 18, 6, 19]等等 //aggregate是权重，根据不同的情况求出权重，再按照权重排序所有牌型。可以是本牌型的权重，也可以是手牌里除了本牌型外剩下所有牌加在一起的权重。 struct CardNode { int32_t cardType : 4; int32_t mainNum : 4; int32_t value : 10; int32_t seralNum : 10; int32_t subNum : 4; float aggregate; std::vector cards; public: CardNode(); CardNode(int type, int val, int mainN, int len, int sub); CardNode(const CardNode &other); CardNode & operator = (const CardNode &other); bool isValidNode() const; void resetNode(); int getTopValue() const; int getMaxCapacity() const; void fillJokers() ; void merge(const CardNode & other); bool isRocket() const; bool isBomb() const; bool isExactLessThan(const CardNode & other) const; bool isStrictLessThan(const CardNode &other) const; float getPower() const; bool operator 这里先对几个定义的数据变量时行解释一下，构造函数不用讲，其它函数后其用到的时候再讲

cardType是牌型，只有三种，王炸，单纯，连续;value 是牌型的值（3-17），单纯类型为牌的面值，连续类型为起始牌的面值，相同牌型以此比较大小;mainNum是主牌张数，比如三带二和飞机里mainNum=3, 连对时, mainNum=2;seralNum是连续张数，seralNum=1是单纯牌型，顺子时seralNum>=5;subNum是副牌数目，三带一和四带二时subNum=1，三带二和四带两对时,subNum=2;cards是牌型里包括的牌的牌值（1-54），比如三带一时，可能就是[3, 16, 42, 4], 连对时，可能就是 [3, 16, 4, 17, 5, 18, 6, 19]等等aggregate是权重，根据不同的情况求出权重，再按照权重排序所有牌型。可以是本牌型的权重，也可以是手牌里除了本牌型外剩下所有牌加在一起的权重。

这里要注意的是 value 的是牌的面值：3-17,cards里的值是（1-54);在调用的时候要用一个转换函数，获取牌的面值：

//获取牌的面值 int getCardValue(int card) { //55为花牌，本软件中没有用到 if (v == kCard_Flower) { return kCard_ValueMax; } //为53即为小王 if (v == kCard_Joker1) { return kCard_ValueJoker1; } //为54即为大王 if (v == kCard_Joker2) { return kCard_ValueJoker2; } int t = v % 13; //小于3为 A 2 if (t

4.手牌的结构体（OneHand）：

//手牌结构体 struct OneHand { float totalPower;//权重 int handNum;//值 CardNode bestNode;//牌型（里面是哪些牌组成） public: OneHand():bestNode() { totalPower = kMinPowerValue; handNum = 0; } };

5.游戏主控制类（ CardGame）：

//游戏主控件类 class CardGame { public: //当前位置0-自己 1-右边(下家) 2-左边（上家） int curSeatId; ///一副牌 vector allCards; //过牌次数 int passtimes; //叫地主的次数 int m_times; //自己是否机器出牌 bool isRobotMode=false; //是否开启音效 bool isSound=true; //谁是地主 int landlordId; //翻倍数取决于叫的倍数和炸弹 int multiple; //当前状态 0-发牌 1-叫分 2-出牌 int state; //胜利id int winId; //底分 int scroe=1000; //当前上家最大的牌，也就是自己要打他的牌 CardNode currCardNode; //选手金币输赢统计，初始化100000 int handsScore[kMaxPlayers]={100000,100000,100000}; //选手名字，完全是瞎写哈哈 string handName[3]={"Keepmoving","Lily","AngelaBaby"}; int minScore=50;//最低底分 int maxScore=5000;//最高底分 //记录打的牌 int playedCards[kCard_TableMax]; //选手牌数组 LordCards * seatHands[kMaxPlayers]; unordered_map * powerOfCards; public: //初始化 void init(); //获取一副打乱的扑克 vector getCards(); };

主游戏类中主要存储一些游戏的常规变量，对游戏进制操控，分析比如记录谁是地主底分是多少翻几倍打牌人出了什么牌等....

6.本游戏中最重点的类（ LordCards），也是最复杂难理解的一个类暂时不用想太多，后面慢慢分析。

//主牌类 class LordCards { public: static int getMinSerialLength(int mainNum); static int getMaxSubNum(int mainNum); static int getDupSubNum(int mainNum); static int getCardSuit(int card); static int getCardValue(int v); static bool updateHandForNode(OneHand & best, OneHand &left, CardNode & node, bool isTrim); public: LordCards(class CardGame * game,int id, const std::vector&vec); LordCards(class CardGame * game, int id,int cards[], int num); ~LordCards(); LordCards & operator = (const LordCards & other); void assign(class CardGame * game, const std::vector&vec); void assign(class CardGame * game, int cards[], int num); public: float winRateIfLord(); bool bigEnough(); std::vector removeSubset(const std::vector & subset); int scanToTable(); public: std::string getKey(bool checkFlower, int &leastValue, int &maxCount); bool containsFlower(int value, int num); bool collectNode(CardNode & one, int value, int num); OneHand calcPowerByRemoveNode(const CardNode & node); void checkRocket (const std::string & key, OneHand & hand); void checkBomb4 (const std::string & key, OneHand & hand, int top); void checkSerial (const std::string & key, OneHand & hand, int top, int mainNum, int len, int subNum); void checkSub (const std::string & key, OneHand & hand, int mainNum, int subNum, int poss); OneHand calcPowerValue_noFlower(); OneHand calcPowerValue_expandAny(int countAny, int cardIndex); OneHand calcPowerValue(bool checkFlower=false); //打出牌 void playcards(CardNode cards); CardNode typeAndValueFind(); public: void collectAllNodes(std::set &possNodes, CardNode & node, int dup); void sortByFactorInNodes(std::vector &allNodes, const CardNode & other, bool isDirect); void getGreaterNodes_expandAny(int countAny, int cardIndex, std::set &possNodes, const CardNode &other); void getGreaterNodes_possNode(std::set &possNodes, const CardNode &other); std::vector getNodesGreaterThan(const CardNode & node); //选择最好的出牌 CardNode getBestCardNode(CardNode simple=CardNode()); void getGreaterNodes_simple(std::set &possNodes, const CardNode &other); int get_GroupData(); public: class CardGame * theGame; //位置ID int id; CardNode curretCardNode; std::vector theCards; //叫地主的倍（1 2 3） int multiple=-1; //一共打了几手牌，用于算“春天” int playTimes=0; //权重 int cardWeight; //排序 void sort(); std::vector m_fillCards[kCard_TableMax]; //kCard_KindMax表示牌的面值大小 //kCard_KindMax //0数组表示每张牌的数量 //1表示单张序列，顺子值>4表示顺子 //2表示对子值>1表示边对 //3三条值为>1表示飞机 //4炸弹 int cardsTable[kCard_KindMax][kCard_TableMax]; // 保存每牌面值的数目，比如A的牌有几张 };

这个类里面的函数相当多，是一个比较复杂的类，他是一个 AI 计算，它能列出所有牌型，一把牌能分几次出，怎么出最合理，怎么打容易胜利等等...

本节内容就简单讲到这，没有实际结合，都是抽象的东西，下节将讲解与QT相结合，和UI一起分析讲解更容易理解。

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