非下棋软件的棋位表示答案

【问题标题】：Chess position representation for non-playing software非下棋软件的棋位表示
【发布时间】：2013-06-18 23:54:49
【问题描述】：

我正在寻找一种表示国际象棋位置的有效方法。我的“效率”标准是：

需要尽可能少的内存
给定位置表示和合法移动（以通常的方式表示，例如 pgn 格式），很容易计算得到的位置表示。也就是说，函数 new_position = compute_position(old_position, move) 可以（或已经）以一种非常有效的方式实现（从运行时的角度来看）。
比较两个位置是否相同很容易

我试图偏离标准表示的原因是我的要求略有不同。具体来说，我不是在尝试开发国际象棋引擎，因此不需要移动生成和相关问题。我只需要关注一些现有的游戏，并代表某些位置，并将它们存储在数据库中。

如果有已经提供此功能的软件包，那就太好了。如果你对如何做有想法，我很乐意开发它:)

谢谢...

【问题讨论】：

这可能不满足要求 1)，但 FEN 确实满足 2) 和 3)：en.wikipedia.org/wiki/Forsyth–Edwards_Notation
我想到了 FEN，它的内存效率不高，但它可能会。有没有实现我的第 2 点的免费软件？我没有找到这样的代码，因此认为如果我要自己编写它，我可能会尝试找到一种更有效的记忆方式。

【解决方案1】：

我将提供一些可能的解决方案，根据您的规范使用“尽可能少的内存”。我知道您可以使其中一些更紧凑，但是这样做会使使用起来更加困难。

64 位：我不知道您需要能够从表示中检索什么样的信息，但满足您所有给定要求的技术是Zobrist hashing。它需要很少的内存（您可以使用 64 位密钥，然后在预计发生冲突之前存储 2³² 个位置）。增量更新（按位 XOR 操作）非常简单有效，当然也易于比较。但是，如果您需要显示位置或检索有关棋子的任何信息，这会让您不走运。
328 位：您可以使用一个片段列表，每个片段（4 位）位于一个正方形（6 位）上。由于有 32 件，您需要跟踪易位权（4 位）、过路文件（3 位）和边移动（1 位）。
468 位：bitboard representation。我知道您没有开发国际象棋引擎，但这仍然是一个非常紧凑的表示。您需要 7 个位板（全白、全黑、所有皇后、所有车、所有主教、所有骑士、所有棋子），分别跟踪国王（12 位）和所有其他杂项信息。是的，这将需要一些工作来实现，但这允许您做许多其他表示中不可能做的事情，所以如果您需要分析位置，这很好。

【讨论】：

这些表示中的大多数的问题在于，虽然它们的内存效率很高，但从一种表示移动到另一种表示（基于合法移动）在计算上是困难的。事实上，这个标准对我来说更重要。
btw 2^32 位置容量太小，无法进行任何实际分析。另外，我认为使用 hufmann 编码可以将完整编码减少到 200 位以下，而不会丢失信息。这样做的代价是计算的复杂性。
@amit 除非您使用现有的框架，否则总是很难采取行动。 en passant 和 castling 之类的事情至少需要一些国际象棋逻辑，因此您将很难找到不依赖于某些内部国际象棋表示的表示。这就是为什么我建议直接使用这些低级表示。是的，我知道如果您愿意，您可以使用编码方案来进一步减少内存占用。如果超过 20 亿个位置还不够好，那么使用 128 位密钥进行 Zobrist 散列。然后您将有 2^64 个职位可供使用。

【解决方案2】：

这里有一个免费的 PGN 查看器：http://chesstempo.com/pgn-viewer.html

关于空间要求，您可以使用您选择的压缩算法来压缩 FEN，而不会失去检查相等性的能力。根据移动的编码方式（g1f3 与 Nf3），您可能需要一个合法的移动生成器来满足要求 2）。

【讨论】：

我在提供的链接中找不到我需要的东西。我可能给出了不清楚的描述 - 所以让我澄清一下。我需要一个实现 FEN（或任何其他表示）操作的软件实用程序包/库。我需要的主要功能是从给定的 FEN 和合法的移动计算一个新的 FEN。我在提供的链接中看到的是一个可能知道如何做我需要的应用程序，但是没有代码或 API，我无法在我想编写的软件中使用它。我错过了什么吗？
说实话我也没有找到 API。就在今天早上，我发现了一个由两个本科生设计的简单程序......也许它可能会有所帮助？ github.com/slepkin/chess