用c++或c 做一个深度遍历的 棋谱树,我用来 做围棋棋谱的教学,要求节省内存、效率高,便于保存(棋谱)和拷贝棋谱
为了实现一个高效且节省内存的围棋棋谱树，我们可以使用如下思路和方法：
1. 数据结构设计：
• 使用一个树结构，每个节点表示棋局的一步（包括坐标和落子的颜色）。
• 每个节点存储子节点的指针，表示该步之后的可能变化。
• 为了节省内存，可以使用指针列表或数组管理子节点。
• 节点还应包括对父节点的指针，便于回溯。
2. 效率优化：
• 使用紧凑的结构体存储棋局信息（例如，用一个 char 存储坐标，用一个 bool 存储黑白方）。
• 使用内存池管理节点，减少频繁的动态内存分配开销。
• 通过深度优先遍历（DFS）进行棋谱操作。
3. 便于保存和拷贝：
• 使用序列化和反序列化方法将棋谱存储为文件或字符串。
• 提供简单的接口来拷贝整个棋谱树。
以下是一个示例实现：
代码实现
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <memory>
#include <fstream>
// 棋谱节点结构
struct MoveNode {
int x, y; // 落子坐标
bool isBlack; // 是否为黑子
std::vector<MoveNode*> children; // 子节点
MoveNode* parent; // 父节点
// 构造函数
MoveNode(int x, int y, bool isBlack, MoveNode* parent = nullptr)
: x(x), y(y), isBlack(isBlack), parent(parent) {}
~MoveNode() {
for (auto child : children) {
delete child;
}
}
};
// 棋谱树类
class GoTree {
private:
MoveNode* root; // 根节点
public:
// 构造函数
GoTree() {
root = new MoveNode(-1, -1, false); // 虚拟根节点
}
~GoTree() {
delete root;
}
// 添加棋谱节点
MoveNode* addMove(MoveNode* parent, int x, int y, bool isBlack) {
auto* newNode = new MoveNode(x, y, isBlack, parent);
parent->children.push_back(newNode);
return newNode;
}
// 深度优先遍历（打印棋谱）
void printTree(MoveNode* node, int depth = 0) {
if (node->x != -1 && node->y != -1) { // 跳过虚拟根节点
std::cout << std::string(depth * 2, ' ')
<< (node->isBlack ? "Black" : "White") << " (" << node->x << ", " << node->y << ")\n";
}
for (auto* child : node->children) {
printTree(child, depth + 1);
}
}
// 保存棋谱到文件
void saveTree(MoveNode* node, std::ostream& os) {
if (node->x != -1 && node->y != -1) {
os << (node->isBlack ? "B" : "W") << "," << node->x << "," << node->y << "\n";
}
for (auto* child : node->children) {
saveTree(child, os);
}
os << "END\n"; // 用END标记一个节点的子节点结束
}
// 从文件加载棋谱
MoveNode* loadTree(std::istream& is, MoveNode* parent = nullptr) {
std::string line;
MoveNode* currentNode = parent ? parent : root;
while (std::getline(is, line)) {
if (line == "END") {
return currentNode; // 子节点结束
}
char color;
int x, y;
if (sscanf(line.c_str(), "%c,%d,%d", &color, &x, &y) == 3) {
bool isBlack = (color == 'B');
currentNode = addMove(currentNode, x, y, isBlack);
loadTree(is, currentNode);
}
}
return currentNode;
}
MoveNode* getRoot() {
return root;
}
};
int main() {
GoTree tree;
// 构建棋谱
auto* move1 = tree.addMove(tree.getRoot(), 3, 3, true); // 黑3,3
auto* move2 = tree.addMove(move1, 16, 16, false); // 白16,16
tree.addMove(move2, 4, 4, true); // 黑4,4
// 打印棋谱
std::cout << "棋谱树:\n";
tree.printTree(tree.getRoot());
// 保存棋谱
std::ofstream outFile("goboard.txt");
tree.saveTree(tree.getRoot(), outFile);
outFile.close();
// 加载棋谱
std::ifstream inFile("goboard.txt");
GoTree loadedTree;
loadedTree.loadTree(inFile);
inFile.close();
// 打印加载后的棋谱
std::cout << "\n加载后的棋谱树:\n";
loadedTree.printTree(loadedTree.getRoot());
return 0;
}
功能说明
1. 数据结构：
• 每一步棋局存储为一个 MoveNode，包含坐标、落子颜色、子节点和父节点。
• 使用 std::vector 存储子节点，可以动态扩展子节点数量。
2. 操作与接口：
• addMove：添加棋谱节点。
• printTree：深度优先遍历打印棋谱树。
• saveTree 和 loadTree：实现棋谱的保存和加载。
3. 文件格式：
• 保存为简单的 CSV 格式：B,3,3 表示黑棋落在 (3,3)，END 表示子节点结束。
优点
• 节省内存：使用紧凑的节点结构体和动态内存管理。
• 效率高：支持快速的棋谱构建、保存和加载。
• 可扩展性：可以根据需求增加功能，如支持回溯、分支删除等。
你可以根据实际需求进一步优化，比如将 std::vector 替换为固定大小的数组以进一步节省内存。