Algoritmo para determinar el juego Tic Tac Toe Over
https://stackoverflow.com/questions/1056316
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20-08-2019 - |
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He escrito un juego de tic-tac-toe en Java, y mi método actual para determinar el final del juego explica los siguientes escenarios posibles para que el juego termine:
- El tablero está lleno y aún no se ha declarado ningún ganador: el juego es un empate.
- Cross ha ganado.
- Circle ha ganado.
Desafortunadamente, para hacerlo, lee un conjunto predefinido de estos escenarios de una tabla. Esto no es necesariamente malo teniendo en cuenta que solo hay 9 espacios en un tablero y, por lo tanto, la tabla es algo pequeña, pero ¿hay una mejor forma algorítmica de determinar si el juego ha terminado? La determinación de si alguien ha ganado o no es el meollo del problema, ya que verificar si 9 espacios están llenos es trivial.
El método de tabla podría ser la solución, pero si no, ¿cuál es? Además, ¿qué pasaría si el tablero no fuera del tamaño n=9? ¿Qué pasaría si fuera un tablero mucho más grande, digamos n=16, n=25, y así sucesivamente, causando que el número de elementos colocados consecutivamente para ganar sea x=4, x=5, etc.? Un algoritmo general para usar con todos los n = { 9, 16, 25, 36 ... }?
Solución
Usted sabe que un movimiento ganador solo puede suceder después de que X u O hayan realizado su movimiento más reciente, por lo que solo puede buscar filas / columnas con diag opcionales que están contenidas en ese movimiento para limitar su espacio de búsqueda al intentar determinar un ganador tablero. Además, dado que hay un número fijo de movimientos en un juego de tres en raya una vez que se realiza el último movimiento, si no fue un movimiento ganador, es por defecto un juego de sorteo.
editar: este código es para un tablero de n por n con n en una fila para ganar (el tablero 3x3 requiere 3 en una fila, etc.)
edit: código agregado para verificar anti diag, no pude encontrar una forma sin bucle para determinar si el punto estaba en anti diag, por eso falta ese paso
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
}
}
}
Otros consejos
puedes usar un cuadrado mágico http://mathworld.wolfram.com/MagicSquare.html si alguna fila, columna o diag suma hasta 15, entonces un jugador ha ganado.
Esto es similar a respuesta de Osama ALASSIRY , pero intercambia espacio constante y tiempo lineal por espacio lineal y tiempo constante. Es decir, no hay bucles después de la inicialización.
Inicialice un par (0,0) para cada fila, cada columna y las dos diagonales (diagonal & amp; anti-diagonal). Estos pares representan el (sum,sum) acumulado de las piezas en la fila, columna o diagonal correspondiente, donde
A piece from player A has value (1,0) A piece from player B has value (0,1)
Cuando un jugador coloca una pieza, actualice el par de filas, el par de columnas y los pares de diagonales correspondientes (si están en las diagonales). Si cualquier fila, columna o par diagonal recientemente actualizado es igual a (n,0) o (0,n), entonces A o B ganaron, respectivamente.
Análisis asintótico:
O(1) time (per move) O(n) space (overall)
Para el uso de memoria, usa 4*(n+1) enteros.
two_elements*n_rows + two_elements*n_columns + two_elements*two_diagonals = 4*n + 4 integers = 4(n+1) integers
Ejercicio: ¿Puedes ver cómo probar un empate en O (1) tiempo por movimiento? Si es así, puedes terminar el juego temprano en un empate.
¿Qué tal este pseudocódigo:
Después de que un jugador coloca una pieza en la posición (x, y):
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
Usaría una matriz de char [n, n], con O, X y espacio para vacío.
- simple.
- Un bucle.
- Cinco variables simples: 4 enteros y un booleano.
- Escala a cualquier tamaño de n.
- Solo verifica la pieza actual.
- Sin magia. :)
Aquí está mi solución que escribí para un proyecto en el que estoy trabajando en JavaScript. Si no le importa el costo de la memoria de algunas matrices, probablemente sea la solución más rápida y sencilla que encontrará. Se supone que conoce la posición del último movimiento.
/*
* 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;
}
Acabo de escribir esto para mi clase de programación C.
Lo estoy publicando porque ninguno de los otros ejemplos aquí funcionará con cuadrícula rectangular de cualquier tamaño, y cualquier número N -en-una-fila consecutiva para ganar .
Encontrarás mi algoritmo, tal como es, en la función checkWinner(). No usa números mágicos ni nada elegante para buscar un ganador, simplemente usa cuatro para bucles: el código está bien comentado, así que supongo que dejaré que hable por sí mismo.
// 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.
Si el tablero es n & # 215; n entonces hay n filas, n columnas y 2 diagonales. Marque cada una de ellas para ver todas las X o todas las O para encontrar un ganador.
Si solo toma x < n cuadros consecutivos para ganar, entonces es un poco más complicado. La solución más obvia es verificar cada x & # 215; x cuadrado para un ganador. Aquí hay un código que lo demuestra.
(En realidad no probé esta * tos *, pero sí compiló en el primer intento, ¡sí!)
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;
}
}
}
No conozco bien Java, pero sí sé C, así que probé idea del cuadrado mágico de adk (junto con Restricción de búsqueda de Hardwareguy ).
// 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;
}
Se compila y prueba bien.
% gcc -o tic-tac-toe tic-tac-toe.c
% ./tic-tac-toe
| |
---+---+---
| |
---+---+---
| |
Enter moves as " " (no quotes, zero indexed)
X's move: 1 2
| |
---+---+---
| | X
---+---+---
| |
O's move: 1 2
illegal move (already taken), try again
O's move: 3 3
illegal move (off the board), try again
O's move: 2 2
| |
---+---+---
| | X
---+---+---
| | O
X's move: 1 0
| |
---+---+---
X | | X
---+---+---
| | O
O's move: 1 1
| |
---+---+---
X | O | X
---+---+---
| | O
X's move: 0 0
X | |
---+---+---
X | O | X
---+---+---
| | O
O's move: 2 0
X | |
---+---+---
X | O | X
---+---+---
O | | O
X's move: 2 1
X | |
---+---+---
X | O | X
---+---+---
O | X | O
O's move: 0 2
X | | O
---+---+---
X | O | X
---+---+---
O | X | O
tic-tac-toe! O wins!
% ./tic-tac-toe
| |
---+---+---
| |
---+---+---
| |
Enter moves as " " (no quotes, zero indexed)
X's move: 0 0
X | |
---+---+---
| |
---+---+---
| |
O's move: 0 1
X | O |
---+---+---
| |
---+---+---
| |
X's move: 0 2
X | O | X
---+---+---
| |
---+---+---
| |
O's move: 1 0
X | O | X
---+---+---
O | |
---+---+---
| |
X's move: 1 1
X | O | X
---+---+---
O | X |
---+---+---
| |
O's move: 2 0
X | O | X
---+---+---
O | X |
---+---+---
O | |
X's move: 2 1
X | O | X
---+---+---
O | X |
---+---+---
O | X |
O's move: 2 2
X | O | X
---+---+---
O | X |
---+---+---
O | X | O
X's move: 1 2
X | O | X
---+---+---
O | X | X
---+---+---
O | X | O
stalemate... nobody wins :(
%
¡Eso fue divertido, gracias!
En realidad, al pensarlo, no necesitas un cuadrado mágico, solo un conteo para cada fila / columna / diagonal. Esto es un poco más fácil que generalizar un cuadrado mágico a n & # 215; <=> matrices, ya que solo necesita contar hasta <=>.
Me hicieron la misma pregunta en una de mis entrevistas. Mis pensamientos: Inicialice la matriz con 0. Mantener 3 matrices 1) sum_row (tamaño n) 2) sum_column (tamaño n) 3) diagonal (tamaño 2)
Para cada movimiento en (X), disminuya el valor del cuadro en 1 y para cada movimiento en (0) increméntelo en 1. En cualquier momento, si la fila / columna / diagonal que se ha modificado en el movimiento actual tiene una suma de -3 o +3 significa que alguien ha ganado el juego. Para un sorteo podemos usar el enfoque anterior para mantener la variable moveCount.
¿Crees que me falta algo?
Editar: lo mismo puede usarse para la matriz nxn. La suma debe ser incluso +3 o -3.
una forma sin bucle para determinar si el punto estaba en el anti diag:
`if (x + y == n - 1)`
Hice alguna optimización en la fila, col, controles diagonales. Se decide principalmente en el primer bucle anidado si necesitamos verificar una columna o diagonal en particular. Por lo tanto, evitamos el control de columnas o diagonales ahorrando tiempo. Esto tiene un gran impacto cuando el tamaño del tablero es mayor y un número significativo de celdas no está lleno.
Aquí está el código de Java para eso.
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;
}
Llego tarde a la fiesta, pero quería señalar un beneficio que encontré al usar una magia cuadrado , es decir, que se puede usar para obtener una referencia al cuadrado que causaría la victoria o la pérdida en el siguiente turno, en lugar de solo usarse para calcular cuándo termina un juego.
Toma este cuadrado mágico:
4 9 2
3 5 7
8 1 6
Primero, configure una matriz scores que se incremente cada vez que se realiza un movimiento. Consulte esta respuesta para obtener más detalles. Ahora, si jugamos ilegalmente X dos veces seguidas en [0,0] y [0,1], la matriz <=> se ve así:
[7, 0, 0, 4, 3, 0, 4, 0];
Y el tablero se ve así:
X . .
X . .
. . .
Entonces, todo lo que tenemos que hacer para obtener una referencia sobre qué casilla ganar / bloquear es:
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
}
}
}
En realidad, la implementación requiere algunos trucos adicionales, como manejar claves numeradas (en JavaScript), pero lo encontré bastante sencillo y disfruté de las matemáticas recreativas.
Me gusta este algoritmo, ya que utiliza una representación del tablero 1x9 vs 3x3.
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;
}
Otra opción: generar su tabla con código. Hasta la simetría, solo hay tres formas de ganar: fila de borde, fila central o diagonal. Tome esos tres y gírelos de todas las maneras posibles:
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))))
Estas simetrías pueden tener más usos en su código de juego: si llega a un tablero del que ya ha visto una versión rotada, puede simplemente tomar el valor almacenado en caché o el mejor movimiento almacenado en caché de ese (y desrotación espalda). Esto suele ser mucho más rápido que evaluar el subárbol del juego.
(Voltear hacia la izquierda y hacia la derecha puede ayudar de la misma manera; no fue necesario aquí porque el conjunto de rotaciones de los patrones ganadores es simétrico en espejo).
Aquí se me ocurrió una solución, esta almacena los símbolos como caracteres y utiliza el valor int del personaje para determinar si X u O ha ganado (mira el código del árbitro)
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;
}
}
}
También aquí están mis pruebas unitarias para validar que realmente funciona
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());
}
}
Solución completa: https://github.com/nashjain/tictactoe/tree/master / java
¿Qué tal un siguiente enfoque para 9 espacios? Declare 9 variables enteras para una matriz 3x3 (a1, a2 .... a9) donde a1, a2, a3 representan la fila-1 y a1, a4, a7 formarían la columna-1 (se entiende la idea). Use '1' para indicar Jugador-1 y '2' para indicar Jugador-2.
Hay 8 posibles combinaciones ganadoras: Win-1: a1 + a2 + a3 (la respuesta podría ser 3 o 6 según el jugador que ganó) 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
Ahora sabemos que si el jugador uno cruza a1, entonces necesitamos reevaluar la suma de 3 variables: Win-1, Win-4 y Win-7. Cualquiera que sea 'Win-?' las variables alcanzan 3 o 6 primero gana el juego. Si la variable Win-1 llega a 6 primero, entonces el Jugador-2 gana.
Entiendo que esta solución no es escalable fácilmente.
Esta es una forma realmente simple de verificar.
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);
}
}
Si tiene un campo de borde 5 * 5, por ejemplo, utilizo el siguiente método de verificación:
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;
}
Creo que es más claro, pero probablemente no sea la forma más óptima.
Aquí está mi solución usando una matriz bidimensional:
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;
}
Tiempo constante O (8), en promedio 4 AND cortos. Jugador = número corto. Necesita controles adicionales para asegurarse de que la mudanza sea válida.
// 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));
Desarrollé un algoritmo para esto como parte de un proyecto científico una vez.
Básicamente, divide el tablero de forma recursiva en un montón de rectos superpuestos de 2x2, probando las diferentes combinaciones posibles para ganar en un cuadrado de 2x2.
Es lento, pero tiene la ventaja de trabajar en placas de cualquier tamaño, con requisitos de memoria bastante lineales.
Ojalá pudiera encontrar mi implementación
