JavaScript中国象棋程序（1） - 界面设计
“JavaScript中国象棋程序” 这一系列教程将带你从头使用JavaScript编写一个中国象棋程序。这是教程的第1节。
这一节我们设计图形界面，显示初始化棋局。当点击某棋子时，弹窗提示所点击的具体棋子。效果如下：
1.1、棋盘表示
中国象棋有10行9列，很自然地想到可以用10×9矩阵表示棋盘。事实上，我们使用16×16矩阵来表示一个扩充了的虚拟棋盘。
如上图所示，灰色部分为真实棋盘，置于虚拟棋盘之中。这么做可以快速判断棋子是否走出边界。例如象沿田字走，如果走到真实棋盘之外的虚拟棋盘中，说明走法不合法。
容易想到使用二维数组表示16×16矩阵，这样棋盘上的一个位置需要两个变量表示。一个走法包括起点和终点，就需要四个变量。如果使用长度为256的一维数组表示，一个位置只需一个变量，这就可以减少计算量。因此用一维数组表示16×16矩阵。
一维矩阵和二维矩阵之间的转换也很简单:
// 将二维矩阵转换为一维矩阵
function COORD_XY(x, y) {
return x + (y << 4);
}
// 根据一维矩阵，获取二维矩阵行数
function RANK_Y(sq) {
return sq >> 4;
}
// 根据一维矩阵，获取二维矩阵列数
function FILE_X(sq) {
return sq & 15;
}
其中，sq & 15是通过位运算取余，与sq % 16结果相同（可参考篇文章）。
再使用一个辅助数组，标识虚拟棋盘中，哪些位置属于真实棋盘：
var IN_BOARD_ = [ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, ];
要判断某位置是否在真实棋盘，可使用函数：
function IN_BOARD(sq) {
return IN_BOARD_[sq] != 0;
}
1.2、棋子表示
使用整数表示棋子：
|
|
将 |
士 |
象 |
马 |
车 |
炮 |
卒 |
|
红方 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
黑方 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
棋子这样表示，可以快速判断某棋子属于红方还是黑方，如下表所示：
|
红方棋子 |
黑方棋子 |
||
|
十进制 |
二进制 |
十进制 |
二进制 |
|
8 |
0000 1000 |
16 |
0001 0000 |
|
9 |
0000 1001 |
17 |
0001 0001 |
|
10 |
0000 1010 |
18 |
0001 0010 |
|
11 |
0000 1011 |
19 |
0001 0011 |
|
12 |
0000 1100 |
20 |
0001 0100 |
|
13 |
0000 1101 |
21 |
0001 0101 |
|
14 |
0000 1110 |
22 |
0001 0110 |
可以看出：
红方棋子 & 8 = 1
黑方棋子 & 16 = 1
1.3、字符串表示局面
使用数组表示局面，程序处理起来很方便，但是再网上传递棋局很不方便。我们可以用一行字符串表示一个局面，这就是FEN格式串，一种使用ASCII码字符描述国际象棋局面的标准，当然也可应用于中国象棋。中国象棋的初始局面可表示为：
rnbakabnr/9/1c5c1/p1p1p1p1p/9/9/P1P1P1P1P/1C5C1/9/RNBAKABNR w - - 0 1
（1）、红色区域，表示棋盘布局，小写表示黑方，大写表示红方。一个字母表示一个棋子，对应关系如下。
|
红方 |
字母 |
黑方 |
字母 |
对应单词 |
|
帅 |
K |
将 |
k |
king |
|
仕 |
A |
士 |
a |
advisor |
|
相 |
B |
象 |
b |
bishop |
|
马 |
N |
马 |
n |
knight |
|
车 |
R |
车 |
r |
rook |
|
炮 |
C |
炮 |
c |
cannon |
|
兵 |
P |
卒 |
p |
pawn |
至于为什么马不用H（horse），象不用E（elephant），这是为了与国际象棋相对应。如果没有棋子，则用数字表示出相邻连续的空位数。中国象棋共有十行，每行都用一个字符串表示，行间使用正斜杠分割。例如：
rnbakabnr表示：
9表示：第二行都是空格。
1c5c1表示：
（2）、绿色区域，表示轮到哪一方走子，“w”表示红方，“b”表示黑方。(没有用r表示红方，我想也是为了与国际象棋对应吧，毕竟国际象棋是黑白两色。)
（3）、深紫色区域，在中国象棋中没有意义，始终用“-”表示。
（4）、紫红色区域，在中国象棋中没有意义，始终用“-”表示。
（5）、蓝色区域，表示双方没有吃子的走棋步数(半回合数)，通常该值达到120就要判和(六十回合自然限着)，一旦形成局面的上一步是吃子，这里就标记“0”。
（6）、棕色区域，表示当前的回合数。
我们的程序就是使用FEN串初始化棋局的，这就涉及到了将FEN串转化为一维棋局数组。暂时不考虑哪方走子，只解析红色部分，伪代码如下：
// 将FEN串转为一维数组
行变量 y = 3
列变量 x = 3
var c = FEN串第一个字符;
while (c != " ") {
if (c == "/") { // 换行
x = 3;
y ++;
if (y > 12) {
break;
}
} else if (c >= "1" && c <= "9") { // 出现空位
列向量x增加c
} else if (c >= "A" && c <= "Z") { // 红方棋子
将字符表示的棋子转换为整数，并放入数组x + (y << 4)的位置
} else if (c >= "a" && c <= "z") {
将字符表示的棋子转换为整数，并放入数组x + (y << 4)的位置
}
c = FEN串的下一个字符;
}
1.4、棋盘前端设计思路
由于棋盘有90个交叉点，我们把棋盘划分为的90个小正方形区域，交叉点是小正方形的中心。每个区域都会定义一个img标签。
上图使用红色方框，标识出了4个小正方形区域。
这些img标签有两个作用：
（1）、显示棋子图片
如果某个区域存在棋子，就会显示相应的棋子图片；否则，显示一张透明图片（也就是oo.gif）。
（2）、响应点击事件
每个img标签都会绑定onmousedown事件。点击不同的img标签时，会传递不同的参数给响应函数，这样就知道点击的具体是哪个区域了。
1.5、核心代码说明
本节的代码可以在 Github 下载，也可以直接clone
git clone -b step-1 https://github.com/Royhoo/write-a-chinesechess-program
程序中定义了两个对象：Board和Position。Board表示一个棋盘，主要功能是初始化棋局，显示棋盘、棋子，响应棋盘上的点击事件。Position存储了一维棋局数组，并定义了很多对该数组进行操作的方法。
Board对象实例化的代码位于index.html中。
通过prototype属性，我们为这两个对象添加了很多的属性和方法。
Board的主要属性和方法：
（1）、pos
这是Position对象的一个实例。
（2）、flushBoard()
刷新棋盘，也就是重新显示棋盘上的棋子。
（3）、drawSquare(sq)
显示sq位置的棋子图片。如果该位置没棋子，则显示一张透明的图片。
（4）、clickSquare(sq_)
点击棋盘的响应函数。点击棋盘（棋子或者空位置），就会调用该函数。sq_是点击的位置。
Position的主要属性和方法：
（1）、squares
这就是一维棋局数组。
（2）、fromFen(fen)
通过FEN串初始化棋局，也就是将参数fen表示的棋局，转化为一维棋局数组squares表示的棋局。
（3）、addPiece(sq, pc)
将棋子pc添加进棋局中的sp位置。
