俄罗斯方块游戏自动机
《用electron制作俄罗斯方块游戏》 后续文章，智能程序玩俄罗斯方块游戏。
背景
前不久用ES6完成了基本的俄罗斯方块游戏，今天已经完成了一个初步的智能算法，可以自动玩俄罗斯方块了，让自己的想法朝实现更近了一步。
效果图
第一次运行，消除了1398行，窃喜！
程序结构
主要关注智能算法，结构简单化，全部放在了index.js中。
用定时器驱动游戏
function autoPlayClick(){
isAutoPlay = document.getElementById('autoPlay').checked;
if(isAutoPlay){
clearInterval(interval)
interval = setInterval( autoTick, 1 ); //自动算法入口
}else{
clearInterval(interval)
interval = setInterval( tick, TICKVAL ); //自动下落入口
}
document.getElementById('speedShow').focus();
}变量定义
模拟手动操作，一个方块分三步走：旋转、左或右移、下落到底。
const MOVEOPS = ['moveLeft','moveRight'] //左、右移动定义
var opList = [], bestEva; //待操作队列
class Opration{ //操作细节
constructor(op,num){
this.op = op; //操作方法
this.num = num; //操作次数
}
}
class Evaluation{ //局面评估函数结果定义
constructor(r,x,eva){
this.r = r; //旋转次数
this.x = x; //方块水平位置
this.eva = eva; //评估结果
}
}智能算法调度
function autoTick(){
if(opList.length == 0){ //上个方块已经处理完毕
getStrategy(); //策略算法，生成下一个方块的操作方法策略序列
}else{
let op = opList.shift(); //取操作方法
for(let i=0; i<op.num; i++){ //执行既定策略
tetris[op.op]();
if(op.op == 'moveDown') //是下落操作，取下一块方块
generateNext();
}
}
}策略算法
这是算法核心，确定每一块方块的操作方法。
function getStrategy(){
let max = 0; //存最优评估值
tetris.erase();
let tmp = new Tetris(tetris.shape,tetris.ctx,tetris.x,tetris.y,'rgb(1,1,1,1)','rgb(111,111,111)') //生成用于测试的方块
for(let i = 0; i < 4; i++){ //让测试方块与真实方块保持一致，因为我的每一个方块生成时都进行了随机次数的旋转
for(let j = 0; j < 4; j++){
tmp.data[i][j] = tetris.data[i][j];
}
}
for(let r = 0; r < 4; r++){ //每个方块，旋转四次，分别进行局面评估
tmp.erase();
tmp.x = tetris.x;
tmp.y = tetris.y;
if(r > 0)
tmp.rotate();
while(tmp.moveLeft()); //从最左测试到右
while(tmp.moveDown()); //下落到底
while(rightOver(tmp)){ //到右结束这一形态的评估
let score = evaluate(tmp); //局面评估
if(score > max){ //保存最优结果
max = score;
bestEva = new Evaluation(r,tmp.x,max)
}
if(!tmp.moveRight()){ //右移失败
if(!tmp.moveUp()){ //上移，绕过障碍
max = 1000; //上移失败，说明填补了空洞，方块就放这
bestEva = new Evaluation(r,tmp.x,max)
break;
}
}else{
while(tmp.moveDown()); //右移成功后下落到底
}
}
let score = evaluate(tmp); //最后一个位置
if(score > max){
max = score;
bestEva = new Evaluation(r,tmp.x,max)
}
}
tmp.erase();
// console.log(max)
opList.push(new Opration('rotate',bestEva.r)); //旋转操作
let moveAct = bestEva.x - tetris.x > 0 ? 1 : 0; //水平位置差转化成左或右移操作
let actNum = Math.abs(bestEva.x - tetris.x)
opList.push(new Opration(MOVEOPS[moveAct],actNum)); //左或右移操作
opList.push(new Opration('moveDown',1)); //下落操作
}评估函数
现在只做了几个基本参数评估，有待优化。更深入的做法是加入机器学习算法，进行自主反馈学习。
function evaluate(t){
let ct = t.y; //调试越大越好
for(let i = 0; i < 4; i++){ //查看每个小方块的四个邻居的情况
for(let j = 0; j < 4; j++){
if(t.data[i][j]){
if(t.canSee(t.x +i, t.y + j + 1)) //下方是空洞
ct -= 5;
for(let k=0; k<4; k++){
switch(k){
case 0: ct += t.canSee(t.x + i + 1, t.y + j) ? 0 : 1; //右
break;
case 1: ct += t.canSee(t.x + i - 1, t.y + j) ? 0 : 1; //左
break;
case 2: ct += t.canSee(t.x + i, t.y + j + 1) ? 0 : 1; //下
break;
case 3: ct += t.canSee(t.x + i, t.y + j - 1) ? 0 : 1; //上
break;
}
}
}
}
}
return ct;
}源代码：
git clone https://git.oschina.net/zhoutk/Tetris.git
或者：
git clone https://github.com/zhoutk/Tetris小结
开启了我的智能算法学习之路，这还只是一个最简单的自动程序，都谈不上任何智能，但对我来说是一个新方向的开始，加油！