Pergunta sobre algorithm, tic-tac-toe, minimax, java – Tic Tac Toe com Minimax: computador às vezes perdendo quando o jogador vai primeiro; funciona de outra maneira

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Eu estou trabalhando em um algoritmo Minimax para o imbatível Tic Tac Toe. Eu preciso que ele funcione tanto para quando o Computador for o primeiro quanto para quando o Player for o primeiro. Com a versão atual, o computador nunca perderá ao ir primeiro. No entanto, parece que Minimax nunca encontra um melhor movimento (sempre retorna -1 como a pontuação) se o jogador for o primeiro.

O que está causando a pontuação do Minimax retornou para -1 para o computador se o jogador fizer o primeiro movimento?

Exemplo:

board.addMark( 1, Mark2.PLAYER ); // add a 'PLAYER' mark to an arbitrary location
Minimax.minimax( board, Mark2.COMPUTER ); // will always return -1

Aqui está a classe 'Minimax':

public class Minimax {
  public static int minimax( Board board, Mark2 currentMark ) {
    int score = (currentMark == Mark2.COMPUTER) ? -1 : 1;
    int[] availableSpaces = board.getAvailableSpaces();

    if ( board.hasWinningSolution() )
      score = (board.getWinningMark() == Mark2.COMPUTER) ? 1 : -1;
    else if ( availableSpaces.length != 0 ) {
      Mark2 nextMark = (currentMark == Mark2.COMPUTER) ? Mark2.PLAYER : Mark2.COMPUTER;

      for ( int availableIndex = 0; availableIndex < availableSpaces.length; availableIndex++ ) {
        board.addMark( availableSpaces[availableIndex], currentMark );
        int nextScore = minimax( board, nextMark );
        board.eraseMark( availableSpaces[availableIndex] );

        if ( currentMark == Mark2.COMPUTER && nextScore > score
            || currentMark == Mark2.PLAYER && nextScore < score )
          score = nextScore;
      }
    }

    return score;
  }
}

Aqui está a classe 'Board':

public class Board {
  private Mark2 gameBoard[];
  private int blankSpaces;

  private boolean solutionFound;
  private Mark2 winningMark;

  public final static int winSets[][] = {
      { 0, 1, 2 }, { 3, 4, 5 },
      { 6, 7, 8 }, { 0, 3, 6 },
      { 1, 4, 7 }, { 2, 5, 8 },
      { 0, 4, 8 }, { 2, 4, 6 }
  };

  public Board() {
    gameBoard = new Mark2[9];
    blankSpaces = 9;

    for ( int boardIndex = 0; boardIndex < gameBoard.length; boardIndex++ ) {
      gameBoard[boardIndex] = Mark2.BLANK;
    }
  }

  public void addMark( int spaceIndex, Mark2 mark ) {
    if ( gameBoard[spaceIndex] != mark ) {
      gameBoard[spaceIndex] = mark;

      if ( mark == Mark2.BLANK ) {
        blankSpaces++;
      } else {
        blankSpaces--;
      }
    }
  }

  public void eraseMark( int spaceIndex ) {
    if ( gameBoard[spaceIndex] != Mark2.BLANK ) {
      gameBoard[spaceIndex] = Mark2.BLANK;
      blankSpaces++;
    }
  }

  public int[] getAvailableSpaces() {
    int spaces[] = new int[blankSpaces];
    int spacesIndex = 0;

    for ( int boardIndex = 0; boardIndex < gameBoard.length; boardIndex++ )
      if ( gameBoard[boardIndex] == Mark2.BLANK )
        spaces[spacesIndex++] = boardIndex;

    return spaces;
  }

  public Mark2 getMarkAtIndex( int spaceIndex ) {
    return gameBoard[spaceIndex];
  }

  public boolean hasWinningSolution() {
    this.solutionFound = false;
    this.winningMark = Mark2.BLANK;

    for ( int setIndex = 0; setIndex < winSets.length && !solutionFound; setIndex++ )
      checkSpacesForWinningSolution( winSets[setIndex][0], winSets[setIndex][1], winSets[setIndex][2] );

    return solutionFound;
  }

  public Mark2 getWinningMark() {
    return this.winningMark;
  }

  private void checkSpacesForWinningSolution( int first, int second, int third ) {
    if ( gameBoard[first] == gameBoard[second] && gameBoard[third] == gameBoard[first]
        && gameBoard[first] != Mark2.BLANK ) {
      solutionFound = true;
      winningMark = gameBoard[first];
    }
  }

  public void printBoard() {
    System.out.printf( " %c | %c | %c\n", getMarkCharacter( gameBoard[0] ), getMarkCharacter( gameBoard[1] ),
        getMarkCharacter( gameBoard[2] ) );
    System.out.println( "------------" );
    System.out.printf( " %c | %c | %c\n", getMarkCharacter( gameBoard[3] ), getMarkCharacter( gameBoard[4] ),
        getMarkCharacter( gameBoard[5] ) );
    System.out.println( "------------" );
    System.out.printf( " %c | %c | %c\n", getMarkCharacter( gameBoard[6] ), getMarkCharacter( gameBoard[7] ),
        getMarkCharacter( gameBoard[8] ) );
  }

  public char getMarkCharacter( Mark2 mark ) {
    char result = (mark == Mark2.PLAYER) ? 'O' : ' ';
    result = (mark == Mark2.COMPUTER) ? 'X' : result;
    return result;
  }
}

E aqui está a classe 'Mark2' se houve alguma confusão:

public enum Mark2 {
  BLANK,
  PLAYER,
  COMPUTER
}
@AndrewThompson A diversão está em fazê-lo funcionar corretamente, é claro. jneander
"imbatível Tic Tac Toe". Você já pensou em usar seus poderes ... porBoa?  Que diversão é uma imbatível Tic-Tac-Toe? ;) Andrew Thompson
Boa pergunta, mas para melhor ajuda mais cedo, (adicione essas fontes em um arquivo, adicione ummain &) postar umSSCCE. Andrew Thompson

Sua resposta

3   a resposta
0

Jogador1 ganha, Jogador2 ganha, Ninguém ganha.

Você deve substituir linhas como esta:

int score = (currentMark == Mark2.COMPUTER) ? -1 : 1;

por algo assim:

int score = (currentMark == Mark2.COMPUTER) ? -1 : ((currentMark == Mark2.PLAYER) ? 1 : 0);
0

e com a ajuda da resposta do @GuyAdini, tive uma epifania. Eu escrevi um teste para contar a ocorrência das três possíveis pontuações retornadas pelo minimax (). Não resultou em nada como 0, o que me indicou o fato de que eu precisava de 0 para ser considerado pelo algoritmo como uma pontuação possível.

Originalmente, alterei a inicialização de 'score' para os resultados mais baixos / mais altos possíveis (-1/1) e comparei-os com eles. No entanto, isso proibiu o resultado de obter o menor / maior valor exclusivamente do conjunto de pontuações retornadas e, em vez disso, também incluiu o valor inicializado. Isso estragou os resultados.

Eu adicionei a seguinte comparação à mudança condicional de 'score':

|| availableIndex == 0

Isso forçou todas as comparações restantes a serem feitas contra um valor que pertencia ao conjunto de pontuações retornadas.

public class Minimax {
  public static int minimax( Board board, Mark2 currentMark ) {
    int score = 0;
    int[] availableSpaces = board.getAvailableSpaces();

    if ( board.hasWinningSolution() )
      score = (board.getWinningMark() == Mark2.COMPUTER) ? 1 : -1;
    else if ( availableSpaces.length != 0 ) {
      Mark2 nextMark = (currentMark == Mark2.COMPUTER) ? Mark2.PLAYER : Mark2.COMPUTER;

      for ( int availableIndex = 0; availableIndex < availableSpaces.length; availableIndex++ ) {
        board.addMark( availableSpaces[availableIndex], currentMark );
        int nextScore = minimax( board, nextMark );
        board.eraseMark( availableSpaces[availableIndex] );

        if ( currentMark == Mark2.COMPUTER && nextScore > score
            || currentMark == Mark2.PLAYER && nextScore < score
            || availableIndex == 0 )
          score = nextScore;
      }
    }

    return score;
  }
}
0

e o primeiro jogador a colocar uma marca lá ganha.

Agora o computador começa, pontuação = -1. Não há solução vencedora (o único set vencedor é verificado, não é uma combinação 1) e existe um espaço disponível. Então continuamos retrocedendo para tentar a única posição disponível.

Agora Mark = PLAYER, e o tabuleiro tem uma solução vencedora. Então o computador ganha, pontuação = -1.

Voltando à primeira chamada, a linha "int nextScore = minimax (board, nextMark);" retorna -1 novamente e a pontuação final é -1.

A mesma coisa acontece com você com o problema maior.

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