Tic Tac Toe Game Overを決定するアルゴリズム
私はJavaで三目並べのゲームを作成し、ゲームの終了を決定する現在の方法は、ゲームオーバーの次の可能なシナリオについて説明します。
- ボードはいっぱいで、勝者はまだ宣言されていません。ゲームは引き分けです。
- クロスが勝ちました。
- サークルが勝ちました。
残念ながら、そうするために、これらのシナリオの事前定義されたセットをテーブルから読み取ります。ボード上にスペースが9つしかないことを考えると、これは必ずしも悪いことではありません。したがって、テーブルはいくらか小さくなりますが、ゲームオーバーかどうかを判断するためのより良いアルゴリズム的な方法はありますか？誰かが勝ったかどうかの判断は、9つのスペースがいっぱいかどうかをチェックするのは簡単なので、問題の核心です。
テーブルメソッドが解決策かもしれませんが、そうでない場合は何ですか？また、ボードのサイズがn=9でない場合はどうなりますか？ n=16、n=25などのはるかに大きなボードで、連続して配置されたアイテムの数がx=4、x=5などになる場合？すべてのn = { 9, 16, 25, 36 ... }に使用する一般的なアルゴリズム
XまたはOが最新の移動を行った後にのみ勝利移動が発生することがわかっているため、その移動に含まれるオプションのdiagで行/列のみを検索し、勝利ボードを決定しようとするときに検索スペースを制限できます。また、三目並べゲームでは、最後の動きが勝った動きでない場合、決まった数の動きがあるため、デフォルトでは引きゲームになります。
編集：このコードは、n行n列のボードでnが勝つためのものです（3x3ボードでは3行が必要です）
編集：アンチダイアグをチェックするコードを追加しましたが、ポイントがアンチダイアグ上にあるかどうかを判断するための非ループ方法を見つけられなかったため、そのステップが欠落しています
public class TripleT {
enum State{Blank, X, O};
int n = 3;
State[][] board = new State[n][n];
int moveCount;
void Move(int x, int y, State s){
if(board[x][y] == State.Blank){
board[x][y] = s;
}
moveCount++;
//check end conditions
//check col
for(int i = 0; i < n; i++){
if(board[x][i] != s)
break;
if(i == n-1){
//report win for s
}
}
//check row
for(int i = 0; i < n; i++){
if(board[i][y] != s)
break;
if(i == n-1){
//report win for s
}
}
//check diag
if(x == y){
//we're on a diagonal
for(int i = 0; i < n; i++){
if(board[i][i] != s)
break;
if(i == n-1){
//report win for s
}
}
}
//check anti diag (thanks rampion)
if(x + y == n - 1){
for(int i = 0; i < n; i++){
if(board[i][(n-1)-i] != s)
break;
if(i == n-1){
//report win for s
}
}
}
//check draw
if(moveCount == (Math.pow(n, 2) - 1)){
//report draw
}
}
}
魔方陣 http://mathworld.wolfram.com/MagicSquare.html を使用できますプレイヤーが勝ちました。
これは Osama ALASSIRYの答え に似ていますが、定数空間と線形時間を線形空間と定数時間と交換します。つまり、初期化後にループは発生しません。
各行、各列、および2つの対角線（対角線と反対角線）のペア(0,0)を初期化します。これらのペアは、対応する行、列、または対角線の断片の累積(sum,sum)を表します。
プレーヤーAのピースの値は（1,0）です。 プレーヤーBのピースの値は（0,1） です。
プレーヤーがピースを配置したら、対応する行のペア、列のペア、および対角線のペア（対角線の場合）を更新します。新しく更新された行、列、または対角線のペアが(n,0)または(0,n)のいずれかと等しい場合、AまたはBがそれぞれ勝ちました。
漸近解析：
O（1）時間（1移動あたり） O（n）スペース（全体）
メモリの使用には、4*(n+1)整数を使用します。
two_elements * n_rows + two_elements * n_columns + two_elements * two_diagonals = 4 * n + 4 integers = 4（n + 1）integers
演習：移動ごとにO(1)時間で引き分けをテストする方法がわかりますか？その場合、引き分けの早い段階でゲームを終了できます。
この擬似コードはどうですか：
プレーヤーが位置（x、y）にピースを置いた後：
col=row=diag=rdiag=0
winner=false
for i=1 to n
if cell[x,i]=player then col++
if cell[i,y]=player then row++
if cell[i,i]=player then diag++
if cell[i,n-i+1]=player then rdiag++
if row=n or col=n or diag=n or rdiag=n then winner=true
Char [n、n]の配列を使用し、O、Xと空のスペースを使用します。
- シンプル。
- 1つのループ。
- 5つの単純な変数：4つの整数と1つのブール値。
- Nの任意のサイズにスケーリングします。
- 現在のピースのみをチェックします。
- 魔法はありません。 :)
私がjavascriptで作業しているプロジェクトのために書いた私のソリューションはここにあります。いくつかのアレイのメモリコストを気にしないのであれば、おそらく最速で最も簡単なソリューションでしょう。最後の動きの位置を知っていることを前提としています。
/*
* Determines if the last move resulted in a win for either player
* board: is an array representing the board
* lastMove: is the boardIndex of the last (most recent) move
* these are the boardIndexes:
*
* 0 | 1 | 2
* ---+---+---
* 3 | 4 | 5
* ---+---+---
* 6 | 7 | 8
*
* returns true if there was a win
*/
var winLines = [
[[1, 2], [4, 8], [3, 6]],
[[0, 2], [4, 7]],
[[0, 1], [4, 6], [5, 8]],
[[4, 5], [0, 6]],
[[3, 5], [0, 8], [2, 6], [1, 7]],
[[3, 4], [2, 8]],
[[7, 8], [2, 4], [0, 3]],
[[6, 8], [1, 4]],
[[6, 7], [0, 4], [2, 5]]
];
function isWinningMove(board, lastMove) {
var player = board[lastMove];
for (var i = 0; i < winLines[lastMove].length; i++) {
var line = winLines[lastMove][i];
if(player === board[line[0]] && player === board[line[1]]) {
return true;
}
}
return false;
}
私はこれをCプログラミングクラス用に作成しました。
ここにある他の例はいずれのサイズrectangularグリッドと任意の数Nで動作しないため、私はそれを投稿しています-勝つための連続したマーク。
私のアルゴリズムは、checkWinner()関数にあります。勝者をチェックするためにマジックナンバーや派手なものは使用せず、4つのforループを使用するだけです。コードは十分にコメントされているので、自分で話せるようにします。
// This program will work with any whole number sized rectangular gameBoard.
// It checks for N marks in straight lines (rows, columns, and diagonals).
// It is prettiest when ROWS and COLS are single digit numbers.
// Try altering the constants for ROWS, COLS, and N for great fun!
// PPDs come first
#include <stdio.h>
#define ROWS 9 // The number of rows our gameBoard array will have
#define COLS 9 // The number of columns of the same - Single digit numbers will be prettier!
#define N 3 // This is the number of contiguous marks a player must have to win
#define INITCHAR ' ' // This changes the character displayed (a ' ' here probably looks the best)
#define PLAYER1CHAR 'X' // Some marks are more aesthetically pleasing than others
#define PLAYER2CHAR 'O' // Change these lines if you care to experiment with them
// Function prototypes are next
int playGame (char gameBoard[ROWS][COLS]); // This function allows the game to be replayed easily, as desired
void initBoard (char gameBoard[ROWS][COLS]); // Fills the ROWSxCOLS character array with the INITCHAR character
void printBoard (char gameBoard[ROWS][COLS]); // Prints out the current board, now with pretty formatting and #s!
void makeMove (char gameBoard[ROWS][COLS], int player); // Prompts for (and validates!) a move and stores it into the array
int checkWinner (char gameBoard[ROWS][COLS], int player); // Checks the current state of the board to see if anyone has won
// The starting line
int main (void)
{
// Inits
char gameBoard[ROWS][COLS]; // Our gameBoard is declared as a character array, ROWS x COLS in size
int winner = 0;
char replay;
//Code
do // This loop plays through the game until the user elects not to
{
winner = playGame(gameBoard);
printf("\nWould you like to play again? Y for yes, anything else exits: ");
scanf("%c",&replay); // I have to use both a scanf() and a getchar() in
replay = getchar(); // order to clear the input buffer of a newline char
// (http://cboard.cprogramming.com/c-programming/121190-problem-do-while-loop-char.html)
} while ( replay == 'y' || replay == 'Y' );
// Housekeeping
printf("\n");
return winner;
}
int playGame(char gameBoard[ROWS][COLS])
{
int turn = 0, player = 0, winner = 0, i = 0;
initBoard(gameBoard);
do
{
turn++; // Every time this loop executes, a unique turn is about to be made
player = (turn+1)%2+1; // This mod function alternates the player variable between 1 & 2 each turn
makeMove(gameBoard,player);
printBoard(gameBoard);
winner = checkWinner(gameBoard,player);
if (winner != 0)
{
printBoard(gameBoard);
for (i=0;i<19-2*ROWS;i++) // Formatting - works with the default Shell height on my machine
printf("\n"); // Hopefully I can replace these with something that clears the screen for me
printf("\n\nCongratulations Player %i, you've won with %i in a row!\n\n",winner,N);
return winner;
}
} while ( turn < ROWS*COLS ); // Once ROWS*COLS turns have elapsed
printf("\n\nGame Over!\n\nThere was no Winner :-(\n"); // The board is full and the game is over
return winner;
}
void initBoard (char gameBoard[ROWS][COLS])
{
int row = 0, col = 0;
for (row=0;row<ROWS;row++)
{
for (col=0;col<COLS;col++)
{
gameBoard[row][col] = INITCHAR; // Fill the gameBoard with INITCHAR characters
}
}
printBoard(gameBoard); // Having this here prints out the board before
return; // the playGame function asks for the first move
}
void printBoard (char gameBoard[ROWS][COLS]) // There is a ton of formatting in here
{ // That I don't feel like commenting :P
int row = 0, col = 0, i=0; // It took a while to fine tune
// But now the output is something like:
printf("\n"); //
// 1 2 3
for (row=0;row<ROWS;row++) // 1 | |
{ // -----------
if (row == 0) // 2 | |
{ // -----------
printf(" "); // 3 | |
for (i=0;i<COLS;i++)
{
printf(" %i ",i+1);
}
printf("\n\n");
}
for (col=0;col<COLS;col++)
{
if (col==0)
printf("%i ",row+1);
printf(" %c ",gameBoard[row][col]);
if (col<COLS-1)
printf("|");
}
printf("\n");
if (row < ROWS-1)
{
for(i=0;i<COLS-1;i++)
{
if(i==0)
printf(" ----");
else
printf("----");
}
printf("---\n");
}
}
return;
}
void makeMove (char gameBoard[ROWS][COLS],int player)
{
int row = 0, col = 0, i=0;
char currentChar;
if (player == 1) // This gets the correct player's mark
currentChar = PLAYER1CHAR;
else
currentChar = PLAYER2CHAR;
for (i=0;i<21-2*ROWS;i++) // Newline formatting again :-(
printf("\n");
printf("\nPlayer %i, please enter the column of your move: ",player);
scanf("%i",&col);
printf("Please enter the row of your move: ");
scanf("%i",&row);
row--; // These lines translate the user's rows and columns numbering
col--; // (starting with 1) to the computer's (starting with 0)
while(gameBoard[row][col] != INITCHAR || row > ROWS-1 || col > COLS-1) // We are not using a do... while because
{ // I wanted the Prompt to change
printBoard(gameBoard);
for (i=0;i<20-2*ROWS;i++)
printf("\n");
printf("\nPlayer %i, please enter a valid move! Column first, then row.\n",player);
scanf("%i %i",&col,&row);
row--; // See above ^^^
col--;
}
gameBoard[row][col] = currentChar; // Finally, we store the correct mark into the given location
return; // And pop back out of this function
}
int checkWinner(char gameBoard[ROWS][COLS], int player) // I've commented the last (and the hardest, for me anyway)
{ // check, which checks for backwards diagonal runs below >>>
int row = 0, col = 0, i = 0;
char currentChar;
if (player == 1)
currentChar = PLAYER1CHAR;
else
currentChar = PLAYER2CHAR;
for ( row = 0; row < ROWS; row++) // This first for loop checks every row
{
for ( col = 0; col < (COLS-(N-1)); col++) // And all columns until N away from the end
{
while (gameBoard[row][col] == currentChar) // For consecutive rows of the current player's mark
{
col++;
i++;
if (i == N)
{
return player;
}
}
i = 0;
}
}
for ( col = 0; col < COLS; col++) // This one checks for columns of consecutive marks
{
for ( row = 0; row < (ROWS-(N-1)); row++)
{
while (gameBoard[row][col] == currentChar)
{
row++;
i++;
if (i == N)
{
return player;
}
}
i = 0;
}
}
for ( col = 0; col < (COLS - (N-1)); col++) // This one checks for "forwards" diagonal runs
{
for ( row = 0; row < (ROWS-(N-1)); row++)
{
while (gameBoard[row][col] == currentChar)
{
row++;
col++;
i++;
if (i == N)
{
return player;
}
}
i = 0;
}
}
// Finally, the backwards diagonals:
for ( col = COLS-1; col > 0+(N-2); col--) // Start from the last column and go until N columns from the first
{ // The math seems strange here but the numbers work out when you trace them
for ( row = 0; row < (ROWS-(N-1)); row++) // Start from the first row and go until N rows from the last
{
while (gameBoard[row][col] == currentChar) // If the current player's character is there
{
row++; // Go down a row
col--; // And back a column
i++; // The i variable tracks how many consecutive marks have been found
if (i == N) // Once i == N
{
return player; // Return the current player number to the
} // winnner variable in the playGame function
} // If it breaks out of the while loop, there weren't N consecutive marks
i = 0; // So make i = 0 again
} // And go back into the for loop, incrementing the row to check from
}
return 0; // If we got to here, no winner has been detected,
} // so we pop back up into the playGame function
// The end!
// Well, almost.
// Eventually I hope to get this thing going
// with a dynamically sized array. I'll make
// the CONSTANTS into variables in an initGame
// function and allow the user to define them.
ボードがn×nの場合、n行、n列、2つの対角線があります。勝者を見つけるために、すべてXまたはすべてOのそれぞれをチェックします。
x <n連続する正方形だけで勝つ場合は、もう少し複雑です。最も明らかな解決策は、各x×xの正方形をチェックして勝者を見つけることです。これを示すコードを次に示します。
（実際にはこの*咳*をテストしませんでしたが、最初の試行でdidコンパイルします、いやいや！）
public class TicTacToe
{
public enum Square { X, O, NONE }
/**
* Returns the winning player, or NONE if the game has
* finished without a winner, or null if the game is unfinished.
*/
public Square findWinner(Square[][] board, int lengthToWin) {
// Check each lengthToWin x lengthToWin board for a winner.
for (int top = 0; top <= board.length - lengthToWin; ++top) {
int bottom = top + lengthToWin - 1;
for (int left = 0; left <= board.length - lengthToWin; ++left) {
int right = left + lengthToWin - 1;
// Check each row.
nextRow: for (int row = top; row <= bottom; ++row) {
if (board[row][left] == Square.NONE) {
continue;
}
for (int col = left; col <= right; ++col) {
if (board[row][col] != board[row][left]) {
continue nextRow;
}
}
return board[row][left];
}
// Check each column.
nextCol: for (int col = left; col <= right; ++col) {
if (board[top][col] == Square.NONE) {
continue;
}
for (int row = top; row <= bottom; ++row) {
if (board[row][col] != board[top][col]) {
continue nextCol;
}
}
return board[top][col];
}
// Check top-left to bottom-right diagonal.
diag1: if (board[top][left] != Square.NONE) {
for (int i = 1; i < lengthToWin; ++i) {
if (board[top+i][left+i] != board[top][left]) {
break diag1;
}
}
return board[top][left];
}
// Check top-right to bottom-left diagonal.
diag2: if (board[top][right] != Square.NONE) {
for (int i = 1; i < lengthToWin; ++i) {
if (board[top+i][right-i] != board[top][right]) {
break diag2;
}
}
return board[top][right];
}
}
}
// Check for a completely full board.
boolean isFull = true;
full: for (int row = 0; row < board.length; ++row) {
for (int col = 0; col < board.length; ++col) {
if (board[row][col] == Square.NONE) {
isFull = false;
break full;
}
}
}
// The board is full.
if (isFull) {
return Square.NONE;
}
// The board is not full and we didn't find a solution.
else {
return null;
}
}
}
インタビューの1つで同じ質問をされました。私の考え：行列を0で初期化します。3つの配列を保持します1）sum_row（サイズn）2）sum_column（サイズn）3）対角線（サイズ2）
（X）ごとにボックス値を1ずつ減らし、（0）ごとにボックス値を1ずつ増やします。現在の移動で変更された行/列/対角線の合計が-3または+の場合3は、誰かがゲームに勝ったことを意味します。描画では、上記のアプローチを使用してmoveCount変数を保持できます。
私が何かを見逃していると思いますか？
編集：nxn行列にも同じものを使用できます。合計は+3または-3である必要があります。
Javaはよくわかりませんが、Cは知っているので、 adkの魔方陣のアイデア （ Hardwareguyの検索制限 ）を試しました。
// tic-tac-toe.c
// to compile:
// % gcc -o tic-tac-toe tic-tac-toe.c
// to run:
// % ./tic-tac-toe
#include <stdio.h>
// the two types of marks available
typedef enum { Empty=2, X=0, O=1, NumMarks=2 } Mark;
char const MarkToChar[] = "XO ";
// a structure to hold the sums of each kind of mark
typedef struct { unsigned char of[NumMarks]; } Sum;
// a cell in the board, which has a particular value
#define MAGIC_NUMBER 15
typedef struct {
Mark mark;
unsigned char const value;
size_t const num_sums;
Sum * const sums[4];
} Cell;
#define NUM_ROWS 3
#define NUM_COLS 3
// create a sum for each possible tic-tac-toe
Sum row[NUM_ROWS] = {0};
Sum col[NUM_COLS] = {0};
Sum nw_diag = {0};
Sum ne_diag = {0};
// initialize the board values so any row, column, or diagonal adds to
// MAGIC_NUMBER, and so they each record their sums in the proper rows, columns,
// and diagonals
Cell board[NUM_ROWS][NUM_COLS] = {
{
{ Empty, 8, 3, { &row[0], &col[0], &nw_diag } },
{ Empty, 1, 2, { &row[0], &col[1] } },
{ Empty, 6, 3, { &row[0], &col[2], &ne_diag } },
},
{
{ Empty, 3, 2, { &row[1], &col[0] } },
{ Empty, 5, 4, { &row[1], &col[1], &nw_diag, &ne_diag } },
{ Empty, 7, 2, { &row[1], &col[2] } },
},
{
{ Empty, 4, 3, { &row[2], &col[0], &ne_diag } },
{ Empty, 9, 2, { &row[2], &col[1] } },
{ Empty, 2, 3, { &row[2], &col[2], &nw_diag } },
}
};
// print the board
void show_board(void)
{
size_t r, c;
for (r = 0; r < NUM_ROWS; r++)
{
if (r > 0) { printf("---+---+---\n"); }
for (c = 0; c < NUM_COLS; c++)
{
if (c > 0) { printf("|"); }
printf(" %c ", MarkToChar[board[r][c].mark]);
}
printf("\n");
}
}
// run the game, asking the player for inputs for each side
int main(int argc, char * argv[])
{
size_t m;
show_board();
printf("Enter moves as \"<row> <col>\" (no quotes, zero indexed)\n");
for( m = 0; m < NUM_ROWS * NUM_COLS; m++ )
{
Mark const mark = (Mark) (m % NumMarks);
size_t c, r;
// read the player's move
do
{
printf("%c's move: ", MarkToChar[mark]);
fflush(stdout);
scanf("%d %d", &r, &c);
if (r >= NUM_ROWS || c >= NUM_COLS)
{
printf("illegal move (off the board), try again\n");
}
else if (board[r][c].mark != Empty)
{
printf("illegal move (already taken), try again\n");
}
else
{
break;
}
}
while (1);
{
Cell * const cell = &(board[r][c]);
size_t s;
// update the board state
cell->mark = mark;
show_board();
// check for tic-tac-toe
for (s = 0; s < cell->num_sums; s++)
{
cell->sums[s]->of[mark] += cell->value;
if (cell->sums[s]->of[mark] == MAGIC_NUMBER)
{
printf("tic-tac-toe! %c wins!\n", MarkToChar[mark]);
goto done;
}
}
}
}
printf("stalemate... nobody wins :(\n");
done:
return 0;
}
コンパイルとテストが適切に行われます。
％gcc -o tic-tac-toe tic-tac-toe.c ％./tic-tac-toe | | --- + --- + --- | | --- + --- + --- | |。 | --- + --- + --- | | X --- + --- + --- | |。 Oの動き：2 2 | | --- + --- + --- | | X --- + --- + --- | | O Xの移動：1 0 | | --- + --- + --- X | | X --- + --- + --- | | O Oの動き：1 1 | | --- + --- + --- X | O | X --- + --- + --- | | O Xの移動：0 0 X | | --- + --- + --- X | O | X --- + --- + --- | | O Oの動き：2 0 X | | --- + --- + --- X | O | X --- + --- + --- O | | O Xの移動：2 1 X | | --- + --- + --- X | O | X --- + --- + --- O | X | O Oの動き：0 2 X | | O --- + --- + --- X | O | X --- + --- + --- O | X | O 三目並べ！ Oが勝ちます！ ％./tic-tac-toe | | --- + --- + --- | | --- + --- + --- | | [。 | --- + --- + --- | | --- + --- + --- | | Oの移動：0 1 X | O | --- + --- + --- | | --- + --- + --- | | Xの移動：0 2 X | O | X --- + --- + --- | | --- + --- + --- | | Oの動き：1 0 X | O | X --- + --- + --- O | | --- + --- + --- | | Xの移動：1 1 X | O | X --- + --- + --- O | X | --- + --- + --- | | Oの動き：2 0 X | O | X --- + --- + --- O | X | --- + --- + --- O | | Xの移動：2 1 X | O | X --- + --- + --- O | X | --- + --- + --- O | X | Oの動き：2 2 X | O | X --- + --- + --- O | X | --- + --- + --- O | X | O Xの移動：1 2 X | O | X --- + --- + --- O | X | X --- + --- + --- O | X | O 膠着状態...誰も勝ちません：（ ％
楽しかった、ありがとう！
実際、それについて考えると、魔方陣は必要なく、行/列/対角ごとにカウントするだけです。これは、nに数えるだけでよいので、魔方陣をn×n行列に一般化するよりも少し簡単です。
ポイントがアンチダイアグ上にあるかどうかを判断する非ループ方法：
`if (x + y == n - 1)`
私はパーティーに遅れていますが、 魔方陣 を使用することに気づいた1つの利点を指摘したかったです。ゲームが終了したときに計算するためだけに使用されるのではなく、次のターンで。
この魔方陣を取る：
4 9 2
3 5 7
8 1 6
まず、移動が行われるたびに増分されるscores配列をセットアップします。詳細については、 この回答 を参照してください。ここで、[0,0]および[0,1]でXを不正に2回連続して再生すると、scores配列は次のようになります。
[7, 0, 0, 4, 3, 0, 4, 0];
ボードは次のようになります。
X . .
X . .
. . .
次に、勝つ/ブロックする正方形への参照を取得するために必要なことは次のとおりです。
get_winning_move = function() {
for (var i = 0, i < scores.length; i++) {
// keep track of the number of times pieces were added to the row
// subtract when the opposite team adds a piece
if (scores[i].inc === 2) {
return 15 - state[i].val; // 8
}
}
}
実際には、実装には（JavaScriptで）番号付きキーを処理するなど、いくつかの追加のトリックが必要ですが、私はそれを非常に簡単で、レクリエーションの数学を楽しんでいました。
ボードの1x9対3x3表現を使用するため、このアルゴリズムが気に入っています。
private int[] board = new int[9];
private static final int[] START = new int[] { 0, 3, 6, 0, 1, 2, 0, 2 };
private static final int[] INCR = new int[] { 1, 1, 1, 3, 3, 3, 4, 2 };
private static int SIZE = 3;
/**
* Determines if there is a winner in tic-tac-toe board.
* @return {@code 0} for draw, {@code 1} for 'X', {@code -1} for 'Y'
*/
public int hasWinner() {
for (int i = 0; i < START.length; i++) {
int sum = 0;
for (int j = 0; j < SIZE; j++) {
sum += board[START[i] + j * INCR[i]];
}
if (Math.abs(sum) == SIZE) {
return sum / SIZE;
}
}
return 0;
}
行、列、対角チェックで最適化を行いました。特定の列または対角線を確認する必要がある場合、主に最初のネストされたループで決定されます。そのため、列または対角線のチェックを避けて時間を節約します。これは、ボードのサイズが大きく、かなりの数のセルが満たされていない場合に大きな影響を及ぼします。
そのためのJavaコードを次に示します。
int gameState(int values[][], int boardSz) {
boolean colCheckNotRequired[] = new boolean[boardSz];//default is false
boolean diag1CheckNotRequired = false;
boolean diag2CheckNotRequired = false;
boolean allFilled = true;
int x_count = 0;
int o_count = 0;
/* Check rows */
for (int i = 0; i < boardSz; i++) {
x_count = o_count = 0;
for (int j = 0; j < boardSz; j++) {
if(values[i][j] == x_val)x_count++;
if(values[i][j] == o_val)o_count++;
if(values[i][j] == 0)
{
colCheckNotRequired[j] = true;
if(i==j)diag1CheckNotRequired = true;
if(i + j == boardSz - 1)diag2CheckNotRequired = true;
allFilled = false;
//No need check further
break;
}
}
if(x_count == boardSz)return X_WIN;
if(o_count == boardSz)return O_WIN;
}
/* check cols */
for (int i = 0; i < boardSz; i++) {
x_count = o_count = 0;
if(colCheckNotRequired[i] == false)
{
for (int j = 0; j < boardSz; j++) {
if(values[j][i] == x_val)x_count++;
if(values[j][i] == o_val)o_count++;
//No need check further
if(values[i][j] == 0)break;
}
if(x_count == boardSz)return X_WIN;
if(o_count == boardSz)return O_WIN;
}
}
x_count = o_count = 0;
/* check diagonal 1 */
if(diag1CheckNotRequired == false)
{
for (int i = 0; i < boardSz; i++) {
if(values[i][i] == x_val)x_count++;
if(values[i][i] == o_val)o_count++;
if(values[i][i] == 0)break;
}
if(x_count == boardSz)return X_WIN;
if(o_count == boardSz)return O_WIN;
}
x_count = o_count = 0;
/* check diagonal 2 */
if( diag2CheckNotRequired == false)
{
for (int i = boardSz - 1,j = 0; i >= 0 && j < boardSz; i--,j++) {
if(values[j][i] == x_val)x_count++;
if(values[j][i] == o_val)o_count++;
if(values[j][i] == 0)break;
}
if(x_count == boardSz)return X_WIN;
if(o_count == boardSz)return O_WIN;
x_count = o_count = 0;
}
if( allFilled == true)
{
for (int i = 0; i < boardSz; i++) {
for (int j = 0; j < boardSz; j++) {
if (values[i][j] == 0) {
allFilled = false;
break;
}
}
if (allFilled == false) {
break;
}
}
}
if (allFilled)
return DRAW;
return INPROGRESS;
}
これは非常に簡単な確認方法です。
public class Game() {
Game player1 = new Game('x');
Game player2 = new Game('o');
char piece;
Game(char piece) {
this.piece = piece;
}
public void checkWin(Game player) {
// check horizontal win
for (int i = 0; i <= 6; i += 3) {
if (board[i] == player.piece &&
board[i + 1] == player.piece &&
board[i + 2] == player.piece)
endGame(player);
}
// check vertical win
for (int i = 0; i <= 2; i++) {
if (board[i] == player.piece &&
board[i + 3] == player.piece &&
board[i + 6] == player.piece)
endGame(player);
}
// check diagonal win
if ((board[0] == player.piece &&
board[4] == player.piece &&
board[8] == player.piece) ||
board[2] == player.piece &&
board[4] == player.piece &&
board[6] == player.piece)
endGame(player);
}
}
一定時間O（8）、平均4つの短いAND。プレーヤー=短い数字。移動が有効であることを確認するための追加のチェックが必要です。
// O(8)
boolean isWinner(short X) {
for (int i = 0; i < 8; i++)
if ((X & winCombinations[i]) == winCombinations[i])
return true;
return false;
}
short[] winCombinations = new short[]{
7, 7 << 3, 7 << 6, // horizontal
73, 73 << 1, 73 << 2, // vertical
273, // diagonal
84 // anti-diagonal
};
for (short X = 0; X < 511; X++)
System.out.println(isWinner(X));
2次元配列を使用した私のソリューションは次のとおりです。
private static final int dimension = 3;
private static final int[][] board = new int[dimension][dimension];
private static final int xwins = dimension * 1;
private static final int owins = dimension * -1;
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int count = 0;
boolean keepPlaying = true;
boolean xsTurn = true;
while (keepPlaying) {
xsTurn = (count % 2 == 0);
System.out.print("Enter i-j in the format:");
if (xsTurn) {
System.out.println(" X plays: ");
} else {
System.out.println(" O plays: ");
}
String result = null;
while (result == null) {
result = parseInput(scanner, xsTurn);
}
String[] xy = result.split(",");
int x = Integer.parseInt(xy[0]);
int y = Integer.parseInt(xy[1]);
keepPlaying = makeMove(xsTurn, x, y);
count++;
}
if (xsTurn) {
System.out.print("X");
} else {
System.out.print("O");
}
System.out.println(" WON");
printArrayBoard(board);
}
private static String parseInput(Scanner scanner, boolean xsTurn) {
String line = scanner.nextLine();
String[] values = line.split("-");
int x = Integer.parseInt(values[0]);
int y = Integer.parseInt(values[1]);
boolean alreadyPlayed = alreadyPlayed(x, y);
String result = null;
if (alreadyPlayed) {
System.out.println("Already played in this x-y. Retry");
} else {
result = "" + x + "," + y;
}
return result;
}
private static boolean alreadyPlayed(int x, int y) {
System.out.println("x-y: " + x + "-" + y + " board[x][y]: " + board[x][y]);
if (board[x][y] != 0) {
return true;
}
return false;
}
private static void printArrayBoard(int[][] board) {
for (int i = 0; i < dimension; i++) {
int[] height = board[i];
for (int j = 0; j < dimension; j++) {
System.out.print(height[j] + " ");
}
System.out.println();
}
}
private static boolean makeMove(boolean xo, int x, int y) {
if (xo) {
board[x][y] = 1;
} else {
board[x][y] = -1;
}
boolean didWin = checkBoard();
if (didWin) {
System.out.println("keep playing");
}
return didWin;
}
private static boolean checkBoard() {
//check horizontal
int[] horizontalTotal = new int[dimension];
for (int i = 0; i < dimension; i++) {
int[] height = board[i];
int total = 0;
for (int j = 0; j < dimension; j++) {
total += height[j];
}
horizontalTotal[i] = total;
}
for (int a = 0; a < horizontalTotal.length; a++) {
if (horizontalTotal[a] == xwins || horizontalTotal[a] == owins) {
System.out.println("horizontal");
return false;
}
}
//check vertical
int[] verticalTotal = new int[dimension];
for (int j = 0; j < dimension; j++) {
int total = 0;
for (int i = 0; i < dimension; i++) {
total += board[i][j];
}
verticalTotal[j] = total;
}
for (int a = 0; a < verticalTotal.length; a++) {
if (verticalTotal[a] == xwins || verticalTotal[a] == owins) {
System.out.println("vertical");
return false;
}
}
//check diagonal
int total1 = 0;
int total2 = 0;
for (int i = 0; i < dimension; i++) {
for (int j = 0; j < dimension; j++) {
if (i == j) {
total1 += board[i][j];
}
if (i == (dimension - 1 - j)) {
total2 += board[i][j];
}
}
}
if (total1 == xwins || total1 == owins) {
System.out.println("diagonal 1");
return false;
}
if (total2 == xwins || total2 == owins) {
System.out.println("diagonal 2");
return false;
}
return true;
}
9スロットの次のアプローチはどうですか？ 3x3行列（a1、a2 .... a9）の9個の整数変数を宣言します。a1、a2、a3はrow-1を表し、a1、a4、a7はcolumn-1を形成します（アイデアが得られます）。 Player-1を示すには「1」を、Player-2を示すには「2」を使用します。
可能な組み合わせは8つあります：Win-1：a1 + a2 + a3（勝ったプレイヤーに応じて答えは3または6になります）Win-2：a4 + a5 + a6 Win-3：a7 + a8 + a9 Win-4 ：a1 + a4 + a7 .... Win-7：a1 + a5 + a9 Win-8：a3 + a5 + a7
プレーヤー1がa1を超えた場合、3つの変数の合計を再評価する必要があることがわかりました：Win-1、Win-4、Win-7。 「Win-？」変数が3または6に達すると、最初にゲームに勝ちます。 Win-1変数が最初に6に達すると、Player-2が勝ちます。
このソリューションはスケーラブルではないことを理解しています。
別のオプション：コードでテーブルを生成します。対称性まで、勝つには3つの方法しかありません：エッジ行、ミドル行、または斜め。これら3つを取り、可能な限りあらゆる方法でそれらを回転させます。
def spin(g): return set([g, turn(g), turn(turn(g)), turn(turn(turn(g)))])
def turn(g): return Tuple(tuple(g[y][x] for y in (0,1,2)) for x in (2,1,0))
X,s = 'X.'
XXX = X, X, X
sss = s, s, s
ways_to_win = ( spin((XXX, sss, sss))
| spin((sss, XXX, sss))
| spin(((X,s,s),
(s,X,s),
(s,s,X))))
これらの対称性は、ゲームプレイコードでより多くの用途があります：既にローテーションされたバージョンを見たボードに到達した場合、キャッシュされた値またはキャッシュされたベストムーブをその値から取得することができます（そして、それを元に戻します）。これは通常、ゲームのサブツリーを評価するよりもはるかに高速です。
（左右に反転することも同じように役立ちます。勝ちパターンの回転セットは鏡面対称であるため、ここでは必要ありません。）
たとえば、ボーダーフィールド5 * 5がある場合、次のチェック方法を使用します。
public static boolean checkWin(char symb) {
int SIZE = 5;
for (int i = 0; i < SIZE-1; i++) {
for (int j = 0; j <SIZE-1 ; j++) {
//vertical checking
if (map[0][j] == symb && map[1][j] == symb && map[2][j] == symb && map[3][j] == symb && map[4][j] == symb) return true; // j=0
}
//horisontal checking
if(map[i][0] == symb && map[i][1] == symb && map[i][2] == symb && map[i][3] == symb && map[i][4] == symb) return true; // i=0
}
//diagonal checking (5*5)
if (map[0][0] == symb && map[1][1] == symb && map[2][2] == symb && map[3][3] == symb && map[4][4] == symb) return true;
if (map[4][0] == symb && map[3][1] == symb && map[2][2] == symb && map[1][3] == symb && map[0][4] == symb) return true;
return false;
}
もっとはっきりしていると思いますが、おそらく最適な方法ではありません。
ここに私が思いついた解決策があります。これは記号を文字として保存し、charのint値を使用してXまたはOが勝ったかどうかを判断します（審判のコードを見てください）
public class TicTacToe {
public static final char BLANK = '\u0000';
private final char[][] board;
private int moveCount;
private Referee referee;
public TicTacToe(int gridSize) {
if (gridSize < 3)
throw new IllegalArgumentException("TicTacToe board size has to be minimum 3x3 grid");
board = new char[gridSize][gridSize];
referee = new Referee(gridSize);
}
public char[][] displayBoard() {
return board.clone();
}
public String move(int x, int y) {
if (board[x][y] != BLANK)
return "(" + x + "," + y + ") is already occupied";
board[x][y] = whoseTurn();
return referee.isGameOver(x, y, board[x][y], ++moveCount);
}
private char whoseTurn() {
return moveCount % 2 == 0 ? 'X' : 'O';
}
private class Referee {
private static final int NO_OF_DIAGONALS = 2;
private static final int MINOR = 1;
private static final int PRINCIPAL = 0;
private final int gridSize;
private final int[] rowTotal;
private final int[] colTotal;
private final int[] diagonalTotal;
private Referee(int size) {
gridSize = size;
rowTotal = new int[size];
colTotal = new int[size];
diagonalTotal = new int[NO_OF_DIAGONALS];
}
private String isGameOver(int x, int y, char symbol, int moveCount) {
if (isWinningMove(x, y, symbol))
return symbol + " won the game!";
if (isBoardCompletelyFilled(moveCount))
return "Its a Draw!";
return "continue";
}
private boolean isBoardCompletelyFilled(int moveCount) {
return moveCount == gridSize * gridSize;
}
private boolean isWinningMove(int x, int y, char symbol) {
if (isPrincipalDiagonal(x, y) && allSymbolsMatch(symbol, diagonalTotal, PRINCIPAL))
return true;
if (isMinorDiagonal(x, y) && allSymbolsMatch(symbol, diagonalTotal, MINOR))
return true;
return allSymbolsMatch(symbol, rowTotal, x) || allSymbolsMatch(symbol, colTotal, y);
}
private boolean allSymbolsMatch(char symbol, int[] total, int index) {
total[index] += symbol;
return total[index] / gridSize == symbol;
}
private boolean isPrincipalDiagonal(int x, int y) {
return x == y;
}
private boolean isMinorDiagonal(int x, int y) {
return x + y == gridSize - 1;
}
}
}
また、実際に動作することを検証するための単体テストもここにあります
import static com.agilefaqs.tdd.demo.TicTacToe.BLANK;
import static org.junit.Assert.assertArrayEquals;
import static org.junit.Assert.assertEquals;
import org.junit.Test;
public class TicTacToeTest {
private TicTacToe game = new TicTacToe(3);
@Test
public void allCellsAreEmptyInANewGame() {
assertBoardIs(new char[][] { { BLANK, BLANK, BLANK },
{ BLANK, BLANK, BLANK },
{ BLANK, BLANK, BLANK } });
}
@Test(expected = IllegalArgumentException.class)
public void boardHasToBeMinimum3x3Grid() {
new TicTacToe(2);
}
@Test
public void firstPlayersMoveMarks_X_OnTheBoard() {
assertEquals("continue", game.move(1, 1));
assertBoardIs(new char[][] { { BLANK, BLANK, BLANK },
{ BLANK, 'X', BLANK },
{ BLANK, BLANK, BLANK } });
}
@Test
public void secondPlayersMoveMarks_O_OnTheBoard() {
game.move(1, 1);
assertEquals("continue", game.move(2, 2));
assertBoardIs(new char[][] { { BLANK, BLANK, BLANK },
{ BLANK, 'X', BLANK },
{ BLANK, BLANK, 'O' } });
}
@Test
public void playerCanOnlyMoveToAnEmptyCell() {
game.move(1, 1);
assertEquals("(1,1) is already occupied", game.move(1, 1));
}
@Test
public void firstPlayerWithAllSymbolsInOneRowWins() {
game.move(0, 0);
game.move(1, 0);
game.move(0, 1);
game.move(2, 1);
assertEquals("X won the game!", game.move(0, 2));
}
@Test
public void firstPlayerWithAllSymbolsInOneColumnWins() {
game.move(1, 1);
game.move(0, 0);
game.move(2, 1);
game.move(1, 0);
game.move(2, 2);
assertEquals("O won the game!", game.move(2, 0));
}
@Test
public void firstPlayerWithAllSymbolsInPrincipalDiagonalWins() {
game.move(0, 0);
game.move(1, 0);
game.move(1, 1);
game.move(2, 1);
assertEquals("X won the game!", game.move(2, 2));
}
@Test
public void firstPlayerWithAllSymbolsInMinorDiagonalWins() {
game.move(0, 2);
game.move(1, 0);
game.move(1, 1);
game.move(2, 1);
assertEquals("X won the game!", game.move(2, 0));
}
@Test
public void whenAllCellsAreFilledTheGameIsADraw() {
game.move(0, 2);
game.move(1, 1);
game.move(1, 0);
game.move(2, 1);
game.move(2, 2);
game.move(0, 0);
game.move(0, 1);
game.move(1, 2);
assertEquals("Its a Draw!", game.move(2, 0));
}
private void assertBoardIs(char[][] expectedBoard) {
assertArrayEquals(expectedBoard, game.displayBoard());
}
}
完全なソリューション： https://github.com/nashjain/tictactoe/tree/master/Java