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12 KiB
C#
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using System;
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using System.Collections.Generic;
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using System.Linq;
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using UnityEngine;
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public static class MiniMaxAIController
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{
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// To-Do List
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// 랜덤 실수 (랜덤하게 덜 좋은 수 리턴)
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// 탐색 시간 개선
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// 방어적인 플레이라 AI 자신이 5연승할 자리에 안 둠 -> 해결
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private const int SEARCH_DEPTH = 3; // 탐색 깊이 제한 (3 = 빠른 응답, 4 = 좀 더 강한 AI 그러나 느린)
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private const int WIN_COUNT = 5;
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private static int _playerLevel; // 급수 설정
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// 급수 설정 -> 실수 넣을 때 계산
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public static void SetLevel(int level)
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{
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_playerLevel = level;
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}
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public static (int row, int col)? GetBestMove(Enums.PlayerType[,] board)
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{
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float bestScore = -1000;
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(int row, int col)? bestMove = null;
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List<(int row, int col)> validMoves = GetValidMoves(board);
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if (validMoves.Count == 0) // 놓을 수 있는 칸 없음 == 칸 꽉 참
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{
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Debug.Log("칸이 없습니다...");
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return null;
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}
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// To-Do : bestMove는 null로 유지하고 맨 마지막 리턴 문에서 삼항 연산자로 날리기(Second용)
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bestMove = validMoves[0]; // 기본 값, null 반환 방지.
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// 5연승 가능한 자리를 먼저 찾아서 우선적으로 설정
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List<(int row, int col)> fiveInARowMoves = GetFiveInARowCandidateMoves(board);
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if (fiveInARowMoves.Count > 0)
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{
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bestMove = fiveInARowMoves[0];
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Debug.Log($"5 wins move {bestMove.Value.row}, {bestMove.Value.col}");
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return bestMove;
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}
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foreach (var (row, col) in validMoves)
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{
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board[row, col] = Enums.PlayerType.PlayerB;
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float score = DoMinimax(board, SEARCH_DEPTH, false, -1000, 1000, row, col);
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board[row, col] = Enums.PlayerType.None;
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if (score > bestScore)
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{
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bestScore = score;
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bestMove = (row, col); // 초반에는 bestMove가 잘 안바뀌어서 (돌 한 2~3개 둬야 여러 개 나옴) 2라운드까지는 그대로 출력 필요
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// To-Do : 실수용으로 secondBestMove 추가
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}
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}
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return bestMove;
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}
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private static float DoMinimax(Enums.PlayerType[,] board, int depth, bool isMaximizing, float alpha, float beta,
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int recentRow, int recentCol)
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{
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if (CheckGameWin(Enums.PlayerType.PlayerA, board, recentRow, recentCol)) return -100 + depth;
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if (CheckGameWin(Enums.PlayerType.PlayerB, board, recentRow, recentCol)) return 100 - depth;
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if (depth == 0) return EvaluateBoard(board);
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float bestScore = isMaximizing ? float.MinValue : float.MaxValue;
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List<(int row, int col)> validMoves = GetValidMoves(board); // 현재 놓을 수 있는 자리 리스트
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foreach (var (row, col) in validMoves)
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{
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board[row, col] = isMaximizing ? Enums.PlayerType.PlayerB : Enums.PlayerType.PlayerA;
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float score = DoMinimax(board, depth - 1, !isMaximizing, alpha, beta, row, col);
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board[row, col] = Enums.PlayerType.None;
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if (isMaximizing)
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{
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bestScore = Math.Max(bestScore, score);
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alpha = Math.Max(alpha, bestScore);
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}
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else
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{
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bestScore = Math.Min(bestScore, score);
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beta = Math.Min(beta, bestScore);
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}
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if (beta <= alpha) break;
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}
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return bestScore;
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}
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/// <summary>
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/// 이동 가능 + 주변에 돌 있는 위치 탐색
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/// </summary>
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/// <returns></returns>
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private static List<(int row, int col)> GetValidMoves(Enums.PlayerType[,] board)
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{
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List<(int, int)> validMoves = new List<(int, int)>();
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int size = board.GetLength(0);
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for (int row = 0; row < size; row++)
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|
{
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for (int col = 0; col < size; col++)
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|
{
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|
if (board[row, col] == Enums.PlayerType.None && HasNearbyStones(board, row, col))
|
|
{
|
|
validMoves.Add((row, col));
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|
}
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}
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}
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return validMoves;
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}
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/// <summary>
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/// 주변 8칸에 놓인 돌이 있는 지 확인
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/// </summary>
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/// <param name="row">현재 탐색하는 위치의 row값</param>
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/// <param name="col">현재 탐색하는 위치의 col값</param>
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/// <returns>true: 돌 있음, fasle: 돌 없음</returns>
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private static bool HasNearbyStones(Enums.PlayerType[,] board, int row, int col)
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{
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// 9칸 기준으로 현재 위치를 중앙으로 상정한 후 나머지 8방향
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int[] dr = { -1, -1, -1, 0, 0, 1, 1, 1 };
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int[] dc = { -1, 0, 1, -1, 1, -1, 0, 1 };
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int size = board.GetLength(0);
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for(int i = 0; i < dr.Length; i++)
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{
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int nr = row + dr[i], nc = col + dc[i];
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|
if (nr >= 0 && nr < size && nc >= 0 && nc < size && board[nr, nc] != Enums.PlayerType.None)
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|
{
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return true;
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}
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|
}
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return false;
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|
}
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/// <summary>
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/// 최근에 둔 돌 위치 기반으로 게임 승리를 판별하는 함수.
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/// </summary>
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/// <param name="player"> 어떤 플레이어 기준으로 승리 판별 </param>
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/// <param name="board"> 게임 보드 </param>
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/// <param name="row"> 최근에 둔 돌의 위치 중 row 값 </param>
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|
/// <param name="col">최근에 둔 돌의 위치 중 col 값 </param>
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|
/// <returns> true: 승리, false: 승리 아님 </returns>
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public static bool CheckGameWin(Enums.PlayerType player, Enums.PlayerType[,] board, int row, int col)
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{
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|
int size = board.GetLength(0);
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int[][] directions = new int[][]
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{
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new int[] {1, 0}, // 수직
|
|
new int[] {0, 1}, // 수평
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|
new int[] {1, 1}, // 대각선 ↘ ↖
|
|
new int[] {1, -1} // 대각선 ↙ ↗
|
|
};
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|
// 각 방향별로 판단
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foreach (var dir in directions)
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{
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// 자기 자신 포함해서 카운트 시작
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int stoneCount = 1;
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// 정방향 탐색
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int r = row + dir[0], c = col + dir[1];
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while (r >= 0 && r < size && c >= 0 && c < size && board[r, c] == player) // 0~15내에서 플레이어 타입 판단
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{
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|
// 동일 플레이어 타입인 경우
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stoneCount++;
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r += dir[0]; // row값 옮기기
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|
c += dir[1]; // col값 옮기기
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|
}
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|
// 역방향 탐색 전에 정방향에서 Win했는지 확인 (이미 Win한 상태에서 역방향 검사 방지)
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|
if (stoneCount >= WIN_COUNT) return true;
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|
// 역방향 탐색
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r = row - dir[0];
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c = col - dir[1];
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|
while (r >= 0 && r < size && c >= 0 && c < size && board[r, c] == player)
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|
{
|
|
stoneCount++;
|
|
r -= dir[0];
|
|
c -= dir[1];
|
|
}
|
|
|
|
if (stoneCount >= WIN_COUNT) return true;
|
|
}
|
|
|
|
return false;
|
|
}
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private static List<(int row, int col)> GetFiveInARowCandidateMoves(Enums.PlayerType[,] board)
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{
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List<(int row, int col)> fiveInARowMoves = new List<(int, int)>();
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|
int size = board.GetLength(0);
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|
// 방향 설정: 가로, 세로, 대각선
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int[][] directions = new int[][]
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{
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new int[] {1, 0}, // 가로
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|
new int[] {0, 1}, // 세로
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|
new int[] {1, 1}, // 대각선 (\)
|
|
new int[] {1, -1} // 대각선 (/)
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|
};
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|
// 각 칸에 대해 5연승이 될 수 있는 위치 찾기
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|
for (int row = 0; row < size; row++)
|
|
{
|
|
for (int col = 0; col < size; col++)
|
|
{
|
|
if (board[row, col] != Enums.PlayerType.None)
|
|
continue; // 이미 돌이 놓인 곳
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|
foreach (var dir in directions)
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{
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int count = 0;
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int openEnds = 0;
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|
// 왼쪽 방향부터 확인
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|
int r = row + dir[0], c = col + dir[1];
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|
while (r >= 0 && r < size && c >= 0 && c < size && board[r, c] == Enums.PlayerType.PlayerB)
|
|
{
|
|
count++;
|
|
r += dir[0];
|
|
c += dir[1];
|
|
}
|
|
if (r >= 0 && r < size && c >= 0 && c < size && board[r, c] == Enums.PlayerType.None)
|
|
openEnds++;
|
|
|
|
// 오른쪽 방향 확인
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r = row - dir[0];
|
|
c = col - dir[1];
|
|
while (r >= 0 && r < size && c >= 0 && c < size && board[r, c] == Enums.PlayerType.PlayerB)
|
|
{
|
|
count++;
|
|
r -= dir[0];
|
|
c -= dir[1];
|
|
}
|
|
if (r >= 0 && r < size && c >= 0 && c < size && board[r, c] == Enums.PlayerType.None)
|
|
openEnds++;
|
|
|
|
// 5연승이 가능하면 그 자리를 리스트에 추가
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|
if (count == 4 && openEnds > 0)
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|
{
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|
fiveInARowMoves.Add((row, col));
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
return fiveInARowMoves;
|
|
}
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|
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/// <summary>
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|
/// 현재 보드의 상태 평가
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/// </summary>
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/// <returns>평가 후 점수</returns>
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private static float EvaluateBoard(Enums.PlayerType[,] board)
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|
{
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|
float score = 0;
|
|
int size = board.GetLength(0);
|
|
int[][] directions = new int[][]
|
|
{
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|
new int[] {1, 0}, // 수직
|
|
new int[] {0, 1}, // 수평
|
|
new int[] {1, 1}, // 대각선 ↘
|
|
new int[] {1, -1} // 대각선 ↙
|
|
};
|
|
|
|
for (int row = 0; row < size; row++)
|
|
{
|
|
for (int col = 0; col < size; col++)
|
|
{
|
|
if (board[row, col] == Enums.PlayerType.None) continue;
|
|
|
|
Enums.PlayerType player = board[row, col];
|
|
int playerScore = (player == Enums.PlayerType.PlayerB) ? 1 : -1; // AI는 양수, 상대는 음수
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|
|
foreach (var dir in directions)
|
|
{
|
|
int count = 1;
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|
int openEnds = 0;
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|
int r = row + dir[0], c = col + dir[1];
|
|
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|
// 같은 돌 개수 세기
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while (r >= 0 && r < size && c >= 0 && c < size && board[r, c] == player)
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|
{
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|
count++;
|
|
r += dir[0];
|
|
c += dir[1];
|
|
}
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|
|
// 열린 방향 확인
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|
if (r >= 0 && r < size && c >= 0 && c < size && board[r, c] == Enums.PlayerType.None)
|
|
openEnds++;
|
|
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|
// 반대 방향 검사
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r = row - dir[0];
|
|
c = col - dir[1];
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|
|
while (r >= 0 && r < size && c >= 0 && c < size && board[r, c] == player)
|
|
{
|
|
count++;
|
|
r -= dir[0];
|
|
c -= dir[1];
|
|
}
|
|
|
|
if (r >= 0 && r < size && c >= 0 && c < size && board[r, c] == Enums.PlayerType.None)
|
|
openEnds++;
|
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|
// 점수 계산
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if (count >= 5)
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score += playerScore * 1000000; // 실제로 호출되는 일이 없음 왜지??
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else if (count == 4)
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score += playerScore * (openEnds == 2 ? 10000 : 1000);
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else if (count == 3)
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|
score += playerScore * (openEnds == 2 ? 1000 : 100);
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|
else if (count == 2)
|
|
score += playerScore * (openEnds == 2 ? 100 : 10);
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
return score;
|
|
}
|
|
}
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