人工智能导论课期末作业基于python实现的图像恢复、垃圾分类、黑白棋项目源码+详细注释.zip

#!/usr/bin/Anaconda3/python # -*- coding: utf-8 -*- class Board(object): """ Board 黑白棋棋盘，规格是8*8，黑棋用 X 表示，白棋用 O 表示，未落子时用 . 表示。 """ def __init__(self): """ 初始化棋盘状态 """ self.empty = '.' # 未落子状态 self._board = [[self.empty for _ in range(8)] for _ in range(8)] # 规格：8*8 self._board[3][4] = 'X' # 黑棋棋子 self._board[4][3] = 'X' # 黑棋棋子 self._board[3][3], self._board[4][4] = 'O', 'O' # 白棋棋子 def __getitem__(self, index): """ 添加Board[][] 索引语法 :param index: 下标索引 :return: """ return self._board[index] def display(self, step_time=None, total_time=None): """ 打印棋盘 :param step_time: 每一步的耗时, 比如:{"X":1,"O":0},默认值是None :param total_time: 总耗时, 比如:{"X":1,"O":0},默认值是None :return: """ board = self._board # print(step_time,total_time) # 打印列名 print(' ', ' '.join(list('ABCDEFGH'))) # 打印行名和棋盘 for i in range(8): # print(board) print(str(i + 1), ' '.join(board[i])) if (not step_time) or (not total_time): # 棋盘初始化时展示的时间 step_time = {"X": 0, "O": 0} total_time = {"X": 0, "O": 0} print("统计棋局: 棋子总数 / 每一步耗时 / 总时间 ") print("黑 棋: " + str(self.count('X')) + ' / ' + str(step_time['X']) + ' / ' + str( total_time['X'])) print("白 棋: " + str(self.count('O')) + ' / ' + str(step_time['O']) + ' / ' + str( total_time['O']) + '\n') else: # 比赛时展示时间 print("统计棋局: 棋子总数 / 每一步耗时 / 总时间 ") print("黑 棋: " + str(self.count('X')) + ' / ' + str(step_time['X']) + ' / ' + str( total_time['X'])) print("白 棋: " + str(self.count('O')) + ' / ' + str(step_time['O']) + ' / ' + str( total_time['O']) + '\n') def count(self, color): """ 统计 color 一方棋子的数量。(O:白棋, X:黑棋, .:未落子状态) :param color: [O,X,.] 表示棋盘上不同的棋子 :return: 返回 color 棋子在棋盘上的总数 """ count = 0 for y in range(8): for x in range(8): if self._board[x][y] == color: count += 1 return count def get_winner(self): """ 判断黑棋和白旗的输赢，通过棋子的个数进行判断 :return: 0-黑棋赢，1-白旗赢，2-表示平局，黑棋个数和白旗个数相等 """ # 定义黑白棋子初始的个数 black_count, white_count = 0, 0 for i in range(8): for j in range(8): # 统计黑棋棋子的个数 if self._board[i][j] == 'X': black_count += 1 # 统计白旗棋子的个数 if self._board[i][j] == 'O': white_count += 1 if black_count > white_count: # 黑棋胜 return 0, black_count - white_count elif black_count < white_count: # 白棋胜 return 1, white_count - black_count elif black_count == white_count: # 表示平局，黑棋个数和白旗个数相等 return 2, 0 def _move(self, action, color): """ 获取反转棋子的坐标 :param action: 落子的坐标 可以是 D3 也可以是(2,3) :param color: [O,X,.] 表示棋盘上不同的棋子 :return: 返回反转棋子的坐标列表 """ # 判断action 是不是字符串，如果是则转化为数字坐标 if isinstance(action, str): action = self.board_num(action) # 获取 action 坐标的值 x, y = action # 更改棋盘上 action 坐标处的状态，修改之后该位置属于 color[X,O,.]等三状态 # print("color",color,action) self._board[x][y] = color # 将 action 转化为棋盘坐标 action = self.num_board(action) return self._flip(action, color) def _flip(self, action, color): """ 反转棋子 返回反转棋子的坐标列表 :param action: 落子坐标可以是 D3 也可以是(2,3) :param color: [O,X,.] 表示棋盘上棋子的状态 :return: 返回反转棋子的坐标列表 """ # 储存反转棋子的数字坐标 flipped_pos = [] # 存储反转棋子的棋盘坐标。比如（2,3）--> D3 flipped_pos_board = [] # 判断action 是不是字符串，如果是则转化为数字坐标 if isinstance(action, str): action = self.board_num(action) for line in self._get_lines(action): for i, p in enumerate(line): if self._board[p[0]][p[1]] == self.empty: break elif self._board[p[0]][p[1]] == color: flipped_pos.extend(line[:i]) break for p in flipped_pos: self._board[p[0]][p[1]] = color p_board = self.num_board(p) if p_board not in flipped_pos_board: flipped_pos_board.append(p_board) # return flipped_pos # 反转棋子打印的是棋盘坐标列表 return flipped_pos_board def backpropagation(self, action, flipped_pos, color): """ 回溯 :param action: 落子点的坐标 :param flipped_pos: 反转棋子坐标列表 :param color: 棋子的属性，[X,0,.]三种情况 :return: """ # 判断action 是不是字符串，如果是则转化为数字坐标 if isinstance(action, str): action = self.board_num(action) self._board[action[0]][action[1]] = self.empty # 如果 color == 'X'，则 op_color = 'O';否则 op_color = 'X' if color == 'X': op_color = 'O' else: op_color = 'X' for p in flipped_pos: # 判断一下p是不是数字坐标 # 判断action 是不是字符串，如果是则转化为数字坐标 if isinstance(p, str): p = self.board_num(p) self._board[p[0]][p[1]] = op_color def _get_lines(self, action): """ 根据 action 落子坐标获取 8 个方向的下标数组 :param action: 落子坐标 :return: 8 个方向坐标 """ # 判断action 是不是字符串，如果是则转化为数字坐标 if isinstance(action, str): action = self.board_num(action) row, col = action # 生成棋盘坐标 board_coord = [(i, j) for i in range(8) for j in range(8)] # 棋盘坐标 ix = row * 8 + col # 获取ix // 8 整除，取余 r, c = ix // 8, ix % 8 left = board_coord[r * 8:ix] # 要反转 right = board_coord[ix + 1:(r + 1) * 8] top = board_coord[c:ix:8] # 要反转 bottom = board_coord[ix + 8:8 * 8:8] if r <= c: lefttop = board_coord[c - r:ix:9] # 要反转 rightbottom = board_coord[ix + 9:(7 - (c - r)) * 8 + 7 + 1:9] else: lefttop = board_coord[(r - c) * 8:ix:9] # 要反转 rightbottom = board_coord[ix + 9:7 * 8 + (7 - (c - r)) + 1:9] if r + c <= 7: leftbottom = board_coord[ix + 7:(r + c) * 8:7] righttop = board_coord[r + c:ix:7] # 要反转 else: leftbottom = board_coord[ix + 7:7 * 8 + (r + c) - 7 + 1:7] righttop = boa