國立屏東大學電腦五子棋 AI 程式競賽 - 參賽指引

# 國立屏東大學電腦五子棋 AI 程式競賽 - 參賽指引  五子棋 AI 程式競賽是透過讓參賽作品進行對奕的方式，比較並判定棋力的高低。在進行一場對奕時，競賽平台會安排雙方程式擔任先攻的黑子或是後攻的白子，接著會依序輪流呼叫對奕的雙方程式進行多個回合，直到分出勝負（或是已無位置可下的平局）為止。在每個回合，競賽平台會傳入一個代表棋盤的二維陣列，再由參賽程式依棋盤內容決定下棋的位置（請注意，每個回合都是獨立的，這代表你的程式不需要保留過去棋盤的內容）。所以一個參賽的作品主要的工作就是在對奕的過程中：（1）讀入棋盤內容、（2）。在這份參賽指引的文件中，我們將為你逐一說明如何完成上述兩個工作，並帶領你完成第一次的參賽上傳。 ## 讀入棋盤一個五子棋的棋盤，是由縱橫交錯的 19 行與 19 列所構成的。競賽平台會在對奕進行的過程中，建立並維護一個代表棋盤狀態的文字檔案，並在對奕進行時，依序將這個文字檔案，使用 I/O redirect 的方式傳遞給對戰的雙方。這個檔案總共有 19 列，每列顯示 19 個位置；每個位置使用<mark>字元「0」代表白子，字元「1」代表黑子，至於還沒有下棋子的位置則以「.」表示</mark>，並在任意兩個相鄰位置裡安插一個空白字元加以分隔。為幫助同學理解，以下顯示了一個代表棋盤狀態的文字檔案內容如下： ```text . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ``` 為了便利後續測試，建議同學可以依據上述內容建立一個文字檔案 chessboard.txt。由於參賽作品必須要能夠正確地接收到競賽平台所傳遞的棋盤內容，所以必須要能夠以「<」（I/O redirect）的方式加以接收；至於所接收到的內容，則可以將其儲存到一個19x19的二維陣列裡，供後續計算下子位置之用。以下的程式`main.c`簡單示範了如何讀入透過I/O redirect所傳入的棋盤內容，並為了測試是否正確讀入，後續再使用迴圈來印出棋盤內容： ```c #include <stdio.h> int main（){ char chessboard[19][19]; int i = 0, j = 0; for(i=0; i<19; i++){ for(j=0; j<19; j++){ scanf(" %c", &chessboard[i][j]); } } printf(" A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S\n"); for (i=0; i<19; i++){ printf("%2d ", i + 1); for(j=0; j<19; j++){ printf("%c ", chessboard[i][j]); } printf("\n"); } } ``` 請使用 `gcc main.c` 進行編譯並且執行 `./a.out < chessboard` 以測試是否正確讀入棋盤內容，其輸出結果應如下： ```text A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 . . . . . . . . 0 . . . . . . . . . . 10 . . . . . . . . . 1 . . . . . . . . . 11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ``` 太棒了！現在您的程式已經可以順利將棋盤讀入！ ## 使用亂數下子在這一個章節，我們會告訴您如何讓您的程式符合比賽的資格，但您的程式仍不具備基本的棋力。一開始，最簡單的一種做法就是透過亂數的方式，隨機地將棋子下在棋盤上的任一個位置。以下的範例採用時間函數的方式建立亂數種子（當然，你也可以利用某個變數的記憶體位址建立隨機亂數）： ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <time.h> int main(){ char chessboard[19][19]; char letters[19] = {'A','B','C','D','E','F','G','H','I','J','K','L','M','N','O','P','Q','R','S'}; int row = 0, col = 0; srand(time(NULL)); // 或是使用某個變數的記憶體位址建立隨機亂數 // srand((unsigned long int)&row); row = rand()%19; col = rand()%19; printf("%c, %d\n", letters[col], row+1); } ``` 編譯完成後輸入 `./a.out` 執行程式，您可以發現每一次輸出的內容都是不一樣的。以下為範例輸出： ```bash realtime@realtimedeMacBook-Pro Gomoku-Example % ./a.out R,▴6⏎ ``` ## 測試參賽作品你可以在屏東大學資工系計算機網路中心的主機上，完成前述程式的開發後，再使用 ssh 連線到 ws2.csie2.nptu.edu.tw（e.g. `ssh ws2.csie2.nptu.edu.tw`），然後輸入語法 **gomoku | gomoku1 | gomoku2 yourProgram 棋子顏色**（e.g. `gomoku ./a.out Black`）來測試您的程式是否可以正常運作，其中 gomoku、gomoku1、gomoku2 分別代表著不同棋力的AI對手，你可以先透過這些指令檢查你的程式是否符合參賽的規定。至於棋子顏色在此階段並不重要，因為目前的版本不論你擔任的是黑子或白子，都只是簡單地使用亂數來輸出所要下的位置而已。關於黑子、白子的進一步說明，請參考下一份教學文件。 ## gTurnin 參賽作品接下來只要將你的程式碼透過 gturnin 指令上傳，就可以完成參賽。建議你可以將所有要上傳的檔案依下列架構加以準備： ```text . └── Gomoku_Project_Floder/ ├── main.c ├── function.c ├── function.h ├── Makefile └── photo.webp ``` | 檔案名稱 | 說明 | | -------------- | -----------------------------------------| | main.c | 主程式 | | function.c | 各項函式，當然您也可以建立多個檔案以管理不同函式 | | function.h | 函示標頭檔案，用於定義函式 | | Makefile | [Makefile](https://www.gnu.org/software/make/manual/make.html)，產生以你學號為檔名的可執行檔 | | photo.webp | 大頭貼（正方形，解析度 >= 300*300），可以使用 [scp](https://linux.die.net/man/1/scp) 指令上傳到工作站後再 turnin 上競賽伺服器 | Makefile 範例檔： ```makefile all: main.c function.o cc -o cbb112000 main.c function.o function.o: function.c cc -c function.c clean: rm *.o a.out *.*~ ``` 欲參賽的同學必須先使用ssh連線到 ws2.csie2.nptu.edu.tw，並且使用gturnin上傳(gturnin code: gomoku2024-test) 例如參賽同學想上傳所有檔案，可參考以下指令： ```bash [19:38 cbb112000@gs]$ gturnin gomoku2024-test main.c funciton.c function.h Makefile photo.webp ``` **再次提醒同學，你可以自行決定所需要的檔案及其名稱，但「必須」提供 Makefile 以及確保編譯出的可執行檔檔名為你的系計中帳號（例如上例中的 cbb112000）** ## 前往對戰平台網站完成 gturnin 後，就可以到[五子棋競賽網站](https://gomoku.csie.nptu.edu.tw/)登入，並檢查是否能夠由平台順利完成編譯。