局域网内双升游戏的设计（三）--算法

发牌算法

当每个玩家都准备完毕后，那么第一步就是要发牌。需要做到一个完全随机的发牌，就要保证每张牌发到每个玩家手里的概率都是一样的，而且牌的顺序是等概率随机打乱的。程序中采用的是如下的发牌算法（感谢Dr.Light提供）：

假如有两幅牌，编号从1到108，首先随机选出一个，并且将牌发给玩家，然后将这个编号的牌与108号牌交换编号，那么剩下的牌就是从1到107号。于是再从中选出一个，重复以上的过程，这样一来，算法的复杂度就是O(n)。

牌的逻辑

在升级中，牌只有三种形式，一种是拖拉机，一种是单张（对子其实就只是长度为1的拖拉机），另一种就是甩牌时两种牌的混合。在程序中，将牌的类型抽象为三个类，如下图所示：（CCardFactory只是创建牌用的，不是具体的牌类型）

图 1. 牌的类结构图

里面的几个虚函数主要解决了以下几个问题：

Ø 牌对象的创建。

Ø 两手牌比大小。

Ø 甩牌时判断是否能够甩，即：保证甩出来的各个牌对象在其他玩家中，都是最大的。

Ø 先出拖拉机（对子）时，对方出牌时必须从最长的拖拉机开始出，通俗点的意思就是有对子必须先出对子。在后面的讨论中，我们将其称为出的牌是否饱满。

在研究牌的算法前，首先要将牌按照当前的主的类型和数字来排列好。为了计算的方便，将牌散列到一个大小为52（常主是一样大）的哈希表中，这样，从中找出拖拉机就相对方便些。

图 2. 散列后牌的分布

假如方片为主，那么哈希表中每一部分对应的牌的类型就如上图所示，其中，常主和方块同属于主，（图中黄色标记）。这样一来，2244（3为主）就很容易被识别为拖拉机。方块AA黑桃33（3为主）也是连在一起的，也很容易被识别为拖拉机，同时，主的大小比其他的牌都大，这在杀的判断过程中也是有用的。另外，还需要一个判断的方法，即：一堆牌中是否都是属于同一个类型的牌（哈希表中是否为同一个颜色），如果不同类型，那么就不用判断。

在打常主（亮大王）的时候，会有一些区别（4个常主一样大），这些小区别这里不赘述。

接下来就是具体的算法。

牌对象的创建

在每一轮出牌的过程中，只保存一个牌的对象，就是当前这轮中，最大的一手牌，保存在m_pCurrentCards中。下一个人出的牌，都由m_pCurrentCards来创建，通过虚函数createCards来实现，这样的好处是可以将不同类型的创建规则分散到不同的类中去。

举例说明：如果当前第一个人出了一个3344的拖拉机，而第二个人出了4个单张，此时由m_pCurrentCards（保存着3344的CPairCards对象）来创建一个新的牌，于是就按照CPairCards的规则来创建一个牌对象，返回一个NULL，那么说明第二个人没有大过第一个人的牌，就可以忽略他。如果第三个人出了个5566拖拉机，此时由m_pCurrentCards的对象（保存着3344的CPairCards对象）来创建一个新的牌，就是保存着5566的CPardCard的对象，大过了第一个人出的牌，于是将此时m_pCurrentCards给替换为保存着5566的CPardCard对象。

首先按照上一节所说的方法将玩家打的牌散列到哈希表中。然后调用m_pCurrentCards的createCards函数创建新牌。单张牌和拖拉机（对子）的创建比较简单，就不做说明，主要说下甩牌时CBlendCards的创建。在介绍具体创建过程之前，先介绍一下程序中定义的一个动作：strip。

从字面上看，就是剥离。假设第一个出牌的人出了一个对子和一个单张，那么CBlendCards对象中分别有一个CSingleCard和CPairCards对象。那么，就要依次从后面人出的牌中，剥离出一个单张和一个对子，即：创建一个CSingleCard和CPairCards对象，并且从哈希表中删除对应的计数（在操作中，要考虑是否类型匹配）。下面将用图的形式说明：

图 3. 散列后的黑桃AKK

如上图所示：假如某人先甩了黑桃的AKK，那么将牌散列到哈希表中后就如上图所示（省略其他部分）。此时由CCardFactory来创建牌，首先用一个CPairCards的对象对其做strip操作，操作后等于将其中的一个对子给剥离出来，并创建一个CPairCards对象：

图 4. 剥离出一个对子后

同理，再剥离出后，最后生成一个CPairCards对象和一个CSingleCard对象。两者组合成一个CBlendCards对象。

图 5. 最后生成的牌对象

此时如果第二个玩家出了红桃AKK（假设红桃为主），那就是杀了这一对。此时由于不是第一手牌，那么就会由当前最大的牌来创建新的牌。也就是刚生成的CBlendCards对象。生成的过程也是使用strip操作，先用CPairCards对象对其strip，生成一个新的对子对象：

图 6. 使用CBlendCards对象生成新对象

同理，在使用CSingleCard对其strip后，就生成了一个新的CBlendCards对象，其中包含一个CPairCard和一个CSingleCard：

图 7. 根据第二个人出的牌生成的结果

有了strip操作，那么创建CBlendCards的步骤就是针对它拥有的CSingleCard和CPairCards对象，依次调用strip操作，如果每个都能正常strip，那么就将生产的牌对象组成一个CBlendCards对象，就生成了新出的牌对象。strip操作在后续还会使用到。

如果是第一手出牌的话，当前没有最大的牌，就由CCardFactory来创建。CCardFactory虽然也是CShengjiCardBase的子类，但是它并不代表具体的牌。只是根据第一个玩家打过来的牌的集合来创建出一个牌的对象。它内部分别有一个CSingleCard、CPairCards和CBlendCards对象，每次新建的时候使用默认的这几个对象来创建。如果三个对象都创建不了，说明出牌错误。一轮出牌结束后，统计完分数，就将当前最大的牌删除，并且使用CCardFactory对象替换m_pCurrentCards中原有的牌。

两手牌比大小

每个玩家出牌后，就需要判断出来的牌的大小。现在就体现出前面保存最大牌的好处了。每次只要将新出的牌与最大的牌比大小就可以了。而具体的比大小的工作在每种牌各自的重载函数largerThan中做即可。

拖拉机（对子）和单张的牌比较好比。主要说明一下甩牌CBlendCard的大小比较机制。在升级规则中如果甩牌的话，所以的牌都必须是其他人中最大的，否则不能出。那么，在甩牌后，如果想比出牌人更大的话，就必须要用主来杀。在我们程序中，保证最大这个是由出牌的时候的机制来保证，而比大小的时候，只要依次判断每个牌是否都大即可，如果新出的牌中，某一部分牌不大，就说明新出的牌没有大过m_pCurrentCards。

甩牌时判断是否能够甩

在第一手出牌时，还需要判断当前的牌是否能出的出去：甩牌时每一部分的牌都需要比别人手中同花色最大的牌还要大。虚函数getIllegalCards实现了这个功能。它能获取一堆牌中，比其他人手中的牌小的那部分牌。

判断的逻辑主要用到了前面说到的strip操作。当甩牌后，会由CCardFactory创建一个CBlendCards对象，其中有若干个CSingleCard和CPairCards对象。此时，将其他玩家的手牌散列到哈希表中，然后依次调用CBlendCards中各个牌对象的stripCards方法，剥离出对应的牌对象。如果某一次剥离出的牌对象比当前CBlendCards中的对象大，说明甩牌失败，需要强制出小。

出牌是否饱满

根据前面的问题说明，先出拖拉机（对子）时，对方出牌时必须从最长的拖拉机开始出，通俗点的意思就是有对子必须先出对子。在后面的讨论中，我们将其称为出的牌是否饱满。

拿一个简单的例子作为说明：

图 8. 出牌饱满性示意图

假设玩家1先出了一个拖拉机，玩家2手中有776543的牌，按照规则，应该将一对7给出出去，但是玩家2却没有将对7打出，所以应该要能够识别出这种错误状态。

首先，玩家1打出拖拉机后，会生成一个CPairCards的对象，长度为2，接着用这个CPairCards对象对玩家2的手牌和玩家2打出的牌分别提取其中一个最饱满的牌。何为最饱满的牌？如上图所示，如果出了一个拖拉机后，饱满长度按照以下排列：长度为2的拖拉机＞对子＞单张。提取方法就是前面所说的strip，但是要strip直到生成牌的个数相等。

举例说明，按照玩家1打出的牌，生成一个CPairCards牌对象后，这个对象的长度为2，那么从2开始，先用一个长度为2的CPairCards对象strip手牌，结果得到是空，因为玩家我2手中没有拖拉机，然后依次递减，用长度为1的CPairCards对象来strip手牌，得到一个长度为1的CPairCards对象（对7）。但是到现在还不能结束，要等到生成的对象的牌个数等于4张（AAKK）的时候才能结束。于是继续strip长度为1的CPairCards，返回为空，因为剥离出一个对7后只有单张牌。那么就换CSingleCard对象继续做以上的操作，直到strip出两个CSingleCard对象后才算结束。此时，strip出的对象牌数加起来是4（CPairCards和两个CSingleCard对象）。操作结束。

同理，用手牌生成的长度为2的CPairCards对象对玩家2打出的牌做同样操作，得到4个CSingleCard对象。

最后，通过饱满度从大到小比较得到的两组对象，比较后发现，从手牌中得到的一组对象中，对7对应的CPairCards对象的饱满度大于从打出的牌中得到的CSingleCard对象。所以出牌错误。