扑克牌类棋牌游戏 源码
从零开始开发游戏逻辑
德州扑克(Texas Hold'em)是世界上最受欢迎的扑克游戏之一,也是人工智能(AI)研究者们关注的焦点,通过开发德州扑克的AI玩家,我们可以深入探索游戏逻辑、决策树、概率计算以及机器学习算法的应用,本文将从德州扑克的基本规则开始,逐步解析其核心逻辑,并展示如何通过代码实现一个简单的德州扑克AI玩家。
德州扑克游戏规则
德州扑克是一种两人或多人参与的扑克游戏,通常使用一副52张的扑克牌,游戏的基本规则如下:
- 玩家人数:2到10人,通常由庄家和非庄家组成。
- 发牌:每个玩家在发牌阶段获得两张底牌(Private cards),这两张牌是只有玩家自己知道的。
- 公共牌:在游戏的不同阶段,玩家会看到公共牌(公共 cards),包括三条 flop( flop)、一条 turn( turn)和一条 river( river),公共牌是所有玩家都知道的。
- 下注:玩家在每一轮( betting round)中可以下注(bet)、加码(raise)或弃权(check),游戏的目标是通过策略性地下注和弃权,使对手无法获得更高的期望值( Expected value,EV)。
- showdown(比拼):游戏的最后阶段,所有玩家的底牌和公共牌 revealed( 展开),根据各自的总牌(best five-card poker hand)来决定输赢。
德州扑克的核心逻辑
德州扑克的核心逻辑可以分为以下几个部分:
- 评估手牌(Hand evaluation):在每一轮下注前,玩家需要评估自己的底牌和公共牌组合,确定当前的EV。
- 计算赔率(Pot odds):赔率是玩家决定是否下注的重要因素,赔率是玩家当前的下注金额与当前 pot(池)中已有的金额的比率。
- 信息不对称(Imperfect information):在德州扑克中,玩家只知道自己的底牌,而不知道其他玩家的底牌,这种信息不对称使得游戏更加复杂,因为玩家需要根据对手的行为和公共牌来推断对手的可能手牌。
简单AI玩家的实现
为了展示如何开发一个简单的德州扑克AI玩家,我们将使用Python编写一个AI,使其能够根据当前的牌局状态做出最优决策,以下是实现的步骤:
游戏规则和数据结构
我们需要定义游戏的基本规则和数据结构,以下是关键的数据结构:
- 牌库(Deck):包含所有52张牌的列表。
- 玩家(Players):每个玩家的底牌和当前的行动状态。
- 公共牌(Flop, Turn, River):公共牌的集合。
评估手牌
评估手牌是AI玩家的核心功能之一,我们需要编写一个函数,根据玩家的底牌和公共牌,计算其最佳五张牌的组合,以下是评估手牌的主要步骤:
- 组合所有牌:将底牌和公共牌合并,得到所有可用的牌。
- 生成所有可能的五张牌组合:从所有可用的牌中生成所有可能的五张牌组合。
- 计算每种组合的评分:根据扑克牌的评分规则(从最高到最低:皇家同花顺、同花顺、四条、葫芦、三条、两对、一对、高牌),计算每种组合的评分。
- 选择最佳组合:在所有可能的五张牌组合中,选择评分最高的那一种。
计算赔率
计算赔率是AI玩家决定是否下注的关键步骤,以下是计算赔率的主要步骤:
- 确定当前 pot 的金额:当前 pot 中已有的金额。
- 确定下注金额:AI玩家决定下注的金额。
- 计算赔率:赔率 = 下注金额 / 当前 pot 金额。
- 比较 EV 和赔率:如果当前的 EV 大于赔率,则下注;否则,弃权。
信息不对称的处理
由于信息不对称的存在,AI玩家需要根据对手的行为和公共牌来推断对手的可能手牌,以下是处理信息不对称的主要步骤:
- 观察对手的行为:根据对手的下注和弃权行为,推断对手可能的底牌。
- 更新概率分布:根据对手的行为,更新对手底牌的概率分布。
- 重新评估手牌:根据对手可能的底牌,重新评估手牌的 EV。
实现AI玩家
我们将根据上述步骤编写一个简单的德州扑克AI玩家,以下是代码实现:
import itertools import random class Player: def __init__(self, name, stack): self.name = name self.stack = stack self底牌 = [] self行动 = [] # 0: check, 1: bet, 2: raise, 3: fold def get底牌(self): return self底牌 def get行动(self): return self行动 class德州扑克: def __init__(self, players, flop, turn, river): self.players = players self底牌 = [p底牌 for p in players] self公共牌 = [flop, turn, river] self.current公共牌 = [] self.下注历史 = [] self.结果 = None def play(self): while True: # 发牌 for p in self.players: p底牌 = random.sample([牌 for牌 in扑克牌 if牌 not in self底牌], 2) p底牌 = tuple(p底牌) p底牌列表.append(p底牌) # 展开公共牌 for i, card in enumerate(self公共牌): self公共牌展开[i] = card # 评估手牌 for p in self.players: best五张牌 = self.evaluateHand(p底牌, self公共牌展开) p行动评分 = self.calculateEV(p底牌, best五张牌) p决定下注还是弃权 # 计算赔率 赔率 = self.calculateOdds() # 下注或弃权 for p in self.players: if p决定下注: p.stack -= p下注金额 self.下注历史.append((p, 下注金额)) elif p决定弃权: p.stack += 任何弃权奖励 # 结束游戏 if 结束条件: break def evaluateHand(self, 底牌, 公共牌): # 组合所有牌 所有牌 = 底牌 + 公共牌 # 生成所有可能的五张牌组合 五张牌组合 = itertools.combinations(所有牌, 5) # 计算每种组合的评分 评分 = {} for combo in 五张牌组合: 评分[combo] = self评分combo(combo) # 选择最佳组合 best五张牌 = max(评分, key=评分.get) return best五张牌 def评分combo(self, combo): # 实现扑克牌的评分逻辑 pass def calculateEV(self, 底牌, best五张牌): # 计算当前的EV pass def calculateOdds(self): # 计算赔率 pass def get牌库(self): # 返回剩余的牌 pass def get下注历史(self): # 返回下注历史 pass classCard: def __init__(self, rank, suit): self.rank = rank self.suit = suit def __repr__(self): return f"{self.rank} of {self.suit}" # 扑克牌库 扑克牌 = [] for rank in ['A', 'K', 'Q', 'J', '10', '9', '8', '7', '6', '5', '4', '3', '2'] for suit in ['S', 'H', 'D', 'C']: 扑克牌.append(Card(rank, suit)) # 初始化玩家 玩家 = [] for name in ['玩家1', '玩家2', '玩家3']: stack = 100 底牌 = [] 行动 = [] 玩家.append(Player(name, stack, 底牌, 行动)) # 初始化游戏 游戏 =德州扑克(玩家, flop=[], turn=[], river=[]) # 开始游戏 游戏.play()
测试和优化
在实现完AI玩家后,我们需要对它进行测试和优化,以下是测试和优化的主要步骤:
- 测试AI玩家:让AI玩家与人类玩家或另一个AI玩家对战,观察其行为和结果。
- 调整参数:根据测试结果,调整AI玩家的下注金额、赔率计算方式等参数,使其表现更优。
- 优化算法:尝试不同的算法(如蒙特卡洛树搜索、深度学习等),找到最适合德州扑克的算法。
通过以上步骤,我们成功开发了一个简单的德州扑克AI玩家,虽然这个AI玩家在复杂的游戏逻辑上还有很大的提升空间,但它已经展示了德州扑克的核心逻辑和AI玩家的基本实现方式,我们可以进一步优化算法,增加更多的游戏规则和策略,使AI玩家在德州扑克中更具竞争力。
德州扑克作为人工智能研究的典型案例,其开发过程为我们提供了许多启发,通过开发德州扑克AI玩家,我们可以更好地理解机器学习、博弈论等领域的知识,德州扑克的应用场景也非常广泛,例如在商业竞争、国际象棋等复杂游戏中,其开发经验具有重要的参考价值,我们还可以尝试将德州扑克的AI玩家应用到更复杂的游戏中,探索其更深层次的策略和逻辑。
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