第５１章ゲームを作ろう　その７

今回は、コンピュータを少し強くします。相手の駒が取れるところがあれば、そこに置くようにします。どこも取れるところがない場合は、４隅に置きます。４隅も置けないときは、ランダムに置けるところに置きます。

では、プログラムを見てみましょう。


// game07.cpp

#define MASU 6
#include <windows.h> //GetStdHandle関数などを使うので必要
#include <iostream.h> 
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <time.h>

class Ban
{
    int ban[MASU][MASU], nTe; //ban[x][y]石の位置種類 nTe:何手目か
    int tekazu; //何手で勝負がついたか
    HANDLE hOut;
    BOOL bSente; //TRUE:先手 FALSE:後手
    BOOL bComp; //TRUE:コンビユータと対戦
    BOOL bCompSente; //TRUE:コンピュータが先手
    char szHantei[32];
    struct _tagRec {
        int row;
        int col;
    }Rec[MASU * MASU];
    int initialsetting();
    int Locate(int, int);
    int checkLocation(int, int);
    int bandraw();
    int judge();
    int record(int, int);
    int replay();
    int comp_put(char *);
    int isStoneGet(int, int, BOOL);//石が取れるかどうかを調べる
    int search_pos(char *); //相手の石が取れる位置を探す
    int search_corner(char *); //４隅を探す
    int set_loc(int, int, char*);
public:
    Ban();
    int putStone();
};

search_posメンバ関数は、相手の石が取れないか調査します。

search_cornerメンバ関数は、４隅が取れないか調査します。

set_locメンバ関数は、search_posメンバ関数の下請けです。


Ban::Ban()
{
    int i, j;
    for (i = 0; i < MASU; i++) {
        for (j = 0; j < MASU; j++) {
            ban[i][j] = 0;
        }
    }
    hOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
    bSente = TRUE;
    nTe = 1;
    initialsetting();
    bandraw();
}

//VC++のコンソールアプリ以外の人は、この関数を
//自分の環境に合うように書き直してください

int Ban::Locate(int x, int y)
{
    COORD dwPos;
    dwPos.X = (SHORT)x;
    dwPos.Y = (SHORT)y;

    if (SetConsoleCursorPosition(hOut, dwPos) == 0)
        return -1;
    else
        return 0;
}

この部分に変更はありません。


int Ban::putStone()
{
    char szSashite[16], szLocation[8], cMoji, szTxt[8], szYesNo[4];
    int row, col;
    int jud;

    while (1) {
        if (bComp == FALSE) {
            if (bSente)
                strcpy(szSashite, "先手");
            else
                strcpy(szSashite, "後手");
        } else {
            if (bSente && bCompSente)
                strcpy(szSashite, "Comp[○]");
            if (bSente && !bCompSente)
                strcpy(szSashite, "Man[○]");
            if (!bSente && bCompSente)
                strcpy(szSashite, "Man[×]");
            if (!bSente && !bCompSente)
                strcpy(szSashite, "Comp[×]");
        }
        Locate(28, MASU + 2);
        printf("       ");
        Locate(0, MASU + 2);
        printf("位置を指定してください(%s)", szSashite);
        if (bComp == FALSE || (bComp && bCompSente && !bSente) || (bComp && !bCompSente && bSente)) {
            gets(szLocation);
        } else {
            comp_put(szLocation);
        }

        if (isalpha(szLocation[0]) == 0) {
            Locate(0, MASU + 3);
            printf("指定が違います");
            continue;
        }
        if (isupper(szLocation[0]) == 0)
            cMoji = toupper(szLocation[0]);
        else
            cMoji = szLocation[0];
        row = cMoji - 'A';
        if (row < 0 || row > MASU - 1) {
            Locate(0, MASU + 3);
            printf("行の指定が違います");
            continue;
        }

        if (isdigit(szLocation[1]) != 0 && isdigit(szLocation[2]) != 0 && szLocation[3] == '\0') {
            szTxt[0] = szLocation[1];
            szTxt[1] = szLocation[2];
            szTxt[2] = '\0';
            col = atoi(szTxt) - 1;
        } else if (isdigit(szLocation[1]) != 0 && szLocation[2] == '\0') {
            szTxt[0] = szLocation[1];
            szTxt[1] = '\0';
            col = atoi(szTxt) - 1;
        } else {
            Locate(0, MASU + 3);
            printf("列の指定が違います");
            continue;
        }
            
        if (col < 0 || col > MASU - 1) {
            Locate(0, MASU + 3);
            printf("列の位置指定が違います");
            continue;
        }

        if (checkLocation(row, col) != 0) {
            Locate(0, MASU + 3);
            printf("そこには置けません!");
            continue;
        }
            
        if (bSente)
            ban[row][col] = 1;
        else
            ban[row][col] = 2;
        isStoneGet(row, col, bSente);
        record(row, col);
        bSente = !bSente;
        bandraw();
        Locate(0, MASU + 3);
        printf("                    ");
        nTe++;
        if (nTe > MASU * MASU + 1)
            break;
        jud = judge();
        switch (jud) {
            case 0:
                strcpy(szHantei, "");
                break;
            case 1:
                if (!bComp)
                    strcpy(szHantei, "先手の勝ち！");
                else {
                    if (bCompSente)
                        strcpy(szHantei, "Compの勝ち");
                    else
                        strcpy(szHantei, "あなたの勝ち");
                }
                tekazu = nTe - 1;
                break;
            case 2:
                if (!bComp)
                    strcpy(szHantei, "後手の勝ち！");
                else {
                    if (bCompSente)
                        strcpy(szHantei, "あなたの勝ち");
                    else
                        strcpy(szHantei, "Compの勝ち");
                }
                tekazu = nTe - 1;
                break;
            default:
                strcpy(szHantei, "Error!");
                break;
        }
        if (jud == 0 && nTe == MASU * MASU + 1) {
            strcpy(szHantei, "引き分け!");
            tekazu = nTe - 1;
            jud = 2;
        }
        Locate(0, MASU + 4);
        printf("%s\n", szHantei);
        if (jud != 0)
            break;
    }
    Locate(0, MASU + 6);
    printf("再現しますか(Y/N) ");
    gets(szYesNo);
    if (strcmp(szYesNo, "y") == 0 || strcmp(szYesNo, "Y") == 0)
        replay();
    return 0;
}

コンピュータと対戦しているとき、自分がどのマーク(○×)の石かわからなくなることがあるので画面表示をしてすっきりわかるようにしました。

また、勝敗がついたときもコンピュータが勝ったのか、人間が勝ったのかをはっきり表示するようにしました。


int Ban::checkLocation(int x, int y)
{
    if (ban[x][y] == 0)
        return 0;
    else
        return -1;
}

int Ban::bandraw()
{
    int i, j;

    Locate(0, 0);
    printf("   ");
    for (i = 0; i < MASU; i++)
        printf("[%2d]", i + 1);
    printf("\n");
    for (i = 0; i < MASU; i++)
        printf("[%c]\n", 'A' + i);
    for (i = 0; i < MASU; i++) {
        for (j = 0; j < MASU; j++) {
            if (ban[i][j] == 1) {
                Locate(j * 4 + 4, i + 1);
                printf("○");
            }
            if (ban[i][j] == 2) {
                Locate(j * 4 + 4, i + 1);
                printf("×");
            }
        }
    }
    return 0;
}

int Ban::judge() //戻り値　1:先手の勝ち 2:後手の勝ち 0:勝敗はまだ
{
    int i, j, rseki[MASU], rwa[MASU], cseki[MASU], cwa[MASU];
    int cross1seki = 1, cross1wa = 0, cross2seki = 1, cross2wa = 0;

    // 配列の初期化
    for (i = 0; i < MASU; i++) {
        rseki[i] = 1;
        rwa[i] = 0;
        cseki[i] = 1;
        cwa[i] = 0;
    }
    
    for (i = 0; i < MASU; i++) {
        for (j = 0; j < MASU; j++) {
            rseki[i] = rseki[i] * ban[i][j];
            rwa[i]   = rwa[i] + ban[i][j];
            cseki[i] = cseki[i] * ban[j][i];
            cwa[i]   = cwa[i] + ban[j][i];
                
        }


        cross1seki = cross1seki * ban[i][i];
        cross1wa   = cross1wa + ban[i][i];
        cross2seki = cross2seki * ban[MASU - 1 - i][i];
        cross2wa   = cross2wa + ban[MASU - 1 - i][i];
    }

    for (i = 0; i < MASU; i++) {
        if (rseki[i] != 0 && rwa[i] == MASU)
            return 1;
        if (rseki[i] != 0 && rwa[i] == MASU * 2)
            return 2;
        if (cseki[i] != 0 && cwa[i] == MASU)
            return 1;
        if (cseki[i] != 0 && cwa[i] == MASU * 2)
            return 2;
    }
    if (cross1seki != 0 && cross1wa == MASU)
        return 1;
    if (cross1seki != 0 && cross1wa == MASU * 2)
        return 2;
    if (cross2seki != 0 && cross2wa == MASU)
        return 1;
    if (cross2seki != 0 && cross2wa == MASU * 2)
        return 2;
    return 0;
}

int Ban::record(int row, int col)
{
    Rec[nTe - 1].row = row;
    Rec[nTe - 1].col = col;
    return 0;
}

int Ban::replay()
{
    int i, j, stone;
    BOOL bSente = TRUE;
    //盤面初期化
    Locate(0, MASU + 4);
    printf("                    ");
    Locate(0, MASU + 2);
    printf("                                 ");
    for (i = 0; i < MASU; i++) {
        for (j = 0; j < MASU; j++) {
            Locate(i * 4 + 4, j + 1);
            printf("    ");
            ban[i][j] = 0;
        }
    }
    for (i = 0; i < tekazu; i++) {
        if (bSente)
            stone = 1;
        else
            stone = 2;
        ban[Rec[i].row][Rec[i].col] = stone;
        isStoneGet(Rec[i].row, Rec[i].col, bSente);
        bandraw();
        bSente = !bSente;
        Locate(0, MASU + 4);
        printf("再現中.....第%02d手目", i + 1);
        _getch();
    }
    Locate(0, MASU + 6);
    return 0;
}

int Ban::initialsetting()
{
    char yesno[4];

    Locate(0, 0);
    printf("コンピュータと対戦しますか(Y/N)==> ");
    gets(yesno);
    if (strcmp(yesno, "Y") == 0 || strcmp(yesno, "y") == 0) {
        bComp = TRUE;
        Locate(0, 1);
        printf("あなたが先手になりますか(Y/N)==> ");
        gets(yesno);
        if (strcmp(yesno, "Y") == 0 || strcmp(yesno, "y") == 0)
            bCompSente = FALSE;
        else
            bCompSente = TRUE;
    } else {
        bComp = FALSE;
    }
    Locate(0, 0);
    printf("                                             ");
    Locate(0, 1);
    printf("                                             ");
    return 0;
}

この部分に変更はありません。


int Ban::comp_put(char *loc)
{
    char a1, a2[4];
    int row, col;
    
    if (search_pos(loc) == 0)
        return 0;
    if (search_corner(loc) == 0)
        return 0;

    srand((unsigned)time(NULL));

    while (1) {
        row = rand() % MASU;
        col = rand() % MASU;

        if (checkLocation(row, col) == 0)
            break;
    }

    a1 = (char)row + 'A';
    _itoa(col + 1, a2, 10);
    
    
    loc[0] = a1;
    loc[1] = '\0';
    strcat(loc, a2);

    return 0;
}

まず、search_posメンバ関数を呼んで、コンピュータが取れる石がないか調査します。なければsearch_cornerメンバ関数を呼んで４隅が取れないか調査します。これでもだめなら、ランダムに置けるところに置きます。


//石が取れるかどうかを調べる
int Ban::isStoneGet(int row, int col, BOOL bOrd)
{
    int jibun, aite;

    if (bOrd) {
        jibun = 1;
        aite = 2;
    } else {
        jibun = 2;
        aite = 1;
    }

    if (row - 2 >= 0 && col - 2 >=0 &&
        ban[row - 2][col - 2] == jibun && 
        ban[row - 1][col - 1] == aite) {
        ban[row - 1][col - 1] = jibun;
    }
    if (row - 2 >= 0 &&
        ban[row - 2][col] == jibun &&
        ban[row - 1][col] == aite) {
        ban[row - 1][col] = jibun;
    }
    if (row - 2 >= 0 && col + 2 < MASU &&
        ban[row - 2][col + 2] == jibun &&
        ban[row - 1][col + 1] == aite) {
        ban[row - 1][col + 1] = jibun;
    }
    if (col - 2 >= 0 &&
        ban[row][col - 2] == jibun &&
        ban[row][col - 1] == aite) {
        ban[row][col - 1] = jibun;
    }
    if (col + 2 < MASU &&
        ban[row][col + 2] == jibun &&
        ban[row][col + 1] == aite) {
        ban[row][col + 1] = jibun;
    }
    if (row + 2 < MASU && col - 2 >= 0 &&
        ban[row + 2][col - 2] == jibun &&
        ban[row + 1][col - 1] == aite) {
        ban[row + 1][col - 1] = jibun;
    }
    if (row + 2 < MASU &&
        ban[row + 2][col] == jibun &&
        ban[row + 1][col] == aite) {
        ban[row + 1][col] = jibun;
    }
    if (row + 2 < MASU && col + 2 < MASU &&
        ban[row + 2][col + 2] == jibun &&
        ban[row + 1][col + 1] == aite) {
        ban[row + 1][col + 1] = jibun;
    }
    return 0;
}

このメンバ関数に変更はありません。


int Ban::search_pos(char *loc)
{
    int i, j, jibun, aite;

    if (bCompSente == 1) {
        jibun = 1;
        aite = 2;
    } else {
        jibun = 2;
        aite = 1;
    }

    for (i = 0; i < MASU - 2; i++) {
        for (j = 0; j < MASU; j++) {
            if (ban[i][j] == 0 && ban[i + 1][j] == aite && ban[i + 2][j] == jibun) {
                set_loc(i, j, loc);
                return 0;
            }
        }
    }
    for (i = 2; i < MASU; i++) {
        for (j = 0; j < MASU; j++) {
            if (ban[i][j] == 0 && ban[i - 1][j] == aite && ban[i - 2][j] == jibun) {
                set_loc(i, j, loc);
                return 0;
            }
        }
    }
    for (i = 0; i < MASU; i++) {
        for (j = 0; j < MASU - 2; j++) {
            if (ban[i][j] == 0 && ban[i][j + 1] == aite && ban[i][j + 2] == jibun) {
                set_loc(i, j, loc);
                return 0;
            }
        }
    }
    for (i = 0; i < MASU; i++) {
        for (j = 2; j < MASU; j++) {
            if (ban[i][j] == 0 && ban[i][j - 1] == aite && ban[i][j - 2] == jibun) {
                set_loc(i, j, loc);
                return 0;
            }
        }
    }
    for (i = 0; i < MASU - 2; i++) {
        for (j = 0; j < MASU - 2; j++) {
            if (ban[i][j] == 0 && ban[i + 1][j + 1] == aite && ban[i + 2][j + 2] == jibun) {
                set_loc(i, j, loc);
                return 0;
            }
        }
    }
    for (i = 2; i < MASU; i++) {
        for (j = 2; j < MASU; j++) {
            if (ban[i][j] == 0 && ban[i - 1][j - 1] == aite && ban[i - 2][j - 2] == jibun) {
                set_loc(i, j, loc);
                return 0;
            }
        }
    }
    for (i = 2; i < MASU; i++) {
        for (j = 0; j < MASU - 2; j++) {
            if (ban[i][j] == 0 && ban[i - 1][j + 1] == aite && ban[i - 2][j + 2] == jibun) {
                set_loc(i, j, loc);
                return 0;
            }
        }
    }
    for (i = 0; i < MASU - 2; i++) {
        for (j = 2; j < MASU; j++) {
            if (ban[i][j] == 0 && ban[i + 1][j - 1] == aite && ban[i + 2][j -2] == jibun) {
                set_loc(i, j, loc);
                return 0;
            }
        }
    }
    return -1;
}

位置(i,j)が空いていて、(i+1,j)が相手の石、(i+2,j)が自分の石であるとき (i,j)に石を置くと(i+1,j)の石を自分のものにすることが出来ます。

これを、あらゆる方向について検査します。盤の大きさには限りがあるので調査する範囲に注意しなくてはいけません。石が取れることがわかったら、set_locメンバ関数にその位置と、locを渡します。set_loc関数では、i,jより石の位置を示す文字列をlocに書き込みます。


int Ban::search_corner(char *loc)
{
    if (ban[0][0] == 0) {
        strcpy(loc, "A1");
        return 0;
    }
    if (ban[0][MASU - 1] == 0) {
        sprintf(loc, "A%d", MASU);
        return 0;
    }
    if (ban[MASU - 1][0] == 0) {
        sprintf(loc, "%c1", MASU + 'A' - 1);
        return 0;
    }
    if (ban[MASU - 1][MASU - 1] == 0) {
        sprintf(loc, "%c%d", MASU + 'A' - 1, MASU);
        return 0;
    }
    return -1;
}

４隅が取れないか順番に調査しています。取れる場合はlocにその位置を示す文字列を書き込みます。


int Ban::set_loc(int row, int col, char *loc)
{
    char szBuf[8], szTxt[256];

    loc[0] = 'A' + row;
    loc[1] = '\0';
    _itoa(col + 1, szBuf, 10);
    strcat(loc, szBuf);
    sprintf(szTxt, "コンピュータは(%s)に駒を置いてあなたの石を取ります。", loc);
    Locate(0, MASU + 5);
    printf(szTxt);
    _getch();
    Locate(0, MASU + 5);
    printf("                                                        　　　　　　　　　　　　　　　         ");
    return 0;
}

(0,0)なら、「A1」というように位置を表す座標から位置を表す文字列に変換する関数です。また、これは、相手の石が取れるときに呼び出されるのでついでに相手に、これから石を取る旨警告を出しています。


int main()
{
    Ban MyBan;
    MyBan.putStone();
    return 0;
}

main関数に変更はありません。

これで、コンピュータは結構強くなりました。しかし、コンピュータがあと１手で勝つときにもそこにおかずに、関係のないところに置いてしまいます。あと１手で勝つときは、迷わずそこに置くように改良してみてください。また、相手があと１手で勝ってしまうときは、妨害するようにしてみてください。

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Update Oct/22/2001 By Y.Kumei
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第５１章 ゲームを作ろう その７

int main() { Ban MyBan; MyBan.putStone(); return 0; }

第５１章ゲームを作ろう　その７