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#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <vector>
#include <queue>
#include "player.h"
#include "environment.h"
using namespace std;
const double masinf=9999999999.0, menosinf=-9999999999.0;
// Constructor
Player::Player(int jug){
jugador_=jug;
}
// Actualiza el estado del juego para el jugador
void Player::Perceive(const Environment & env){
actual_=env;
}
double Puntuacion(int jugador, const Environment &estado){
double suma=0;
for (int i=0; i<7; i++)
for (int j=0; j<7; j++){
if (estado.See_Casilla(i,j)==jugador){
if (j<3)
suma += j;
else
suma += (6-j);
}
}
return suma;
}
// Funcion de valoracion para testear Poda Alfabeta
double ValoracionTest(const Environment &estado, int jugador){
int ganador = estado.RevisarTablero();
if (ganador==jugador)
return 99999999.0; // Gana el jugador que pide la valoracion
else if (ganador!=0)
return -99999999.0; // Pierde el jugador que pide la valoracion
else if (estado.Get_Casillas_Libres()==0)
return 0; // Hay un empate global y se ha rellenado completamente el tablero
else
return Puntuacion(jugador,estado);
}
// ------------------- Los tres metodos anteriores no se pueden modificar
/** \brief OneOutFour es una función que para cada casilla vacía mira las de alrededor y
* añade un punto a cada jugador por cada ficha del jugador
*
* \param tablero El estado actual del tablero a evaluar
* \param jugador Jugador activo
* \param pjugador (Por referencia) puntuación del jugador activo
* \param poponente (Por referencia) puntuación del jugador oponente
* \return
*
*/
void oneoutfour(const Environment &tablero, int jugador, double &pjugador, double &poponente)
{
for(int i=0; i<7; i++)
{
for(int j=0; j<7; j++)
{
if(tablero.See_Casilla(i, j)==0)
{
if(i>0 && j>0)
{
if(tablero.See_Casilla(i-1, j-1)==jugador)
pjugador++;
else if(tablero.See_Casilla(i-1, j-1)==0)
true;
else
poponente++;
}
if(i>0)
{
if(tablero.See_Casilla(i-1, j)==jugador)
pjugador++;
else if(tablero.See_Casilla(i-1, j)==0)
true;
else
poponente++;
}
if(i>0 && j<6)
{
if(tablero.See_Casilla(i-1, j+1)==jugador)
pjugador++;
else if(tablero.See_Casilla(i-1, j+1)==0)
true;
else
poponente++;
}
if(i<6 && j<6)
{
if(tablero.See_Casilla(i+1, j+1)==jugador)
pjugador++;
else if(tablero.See_Casilla(i+1, j+1)==0)
true;
else
poponente++;
}
if(i<6)
{
if(tablero.See_Casilla(i+1, j)==jugador)
pjugador++;
else if(tablero.See_Casilla(i+1, j)==0)
true;
else
poponente++;
}
if(i<6 && j>0)
{
if(tablero.See_Casilla(i+1, j-1)==jugador)
pjugador++;
else if(tablero.See_Casilla(i+1, j-1)==0)
true;
else
poponente++;
}
if(j>0)
{
if(tablero.See_Casilla(i, j-1)==jugador)
pjugador++;
else if(tablero.See_Casilla(i, j-1)==0)
true;
else
poponente++;
}
if(j<6)
{
if(tablero.See_Casilla(i, j+1)==jugador)
pjugador++;
else if(tablero.See_Casilla(i, j+1)==0)
true;
else
poponente++;
}
}
}
}
}
/** \brief TwoOutFour es una función que para cada casilla vacía mira las lineas de 2 que hay alrededor y
* añade un valor wplayer o wopo a cada jugador por cada ficha del jugador
*
* \param tablero El estado actual del tablero a evaluar
* \param jugador Jugador activo
* \param pjugador (Por referencia) puntuación del jugador activo
* \param poponente (Por referencia) puntuación del jugador oponente
* \return
*
*/
void twooutfour(const Environment &tablero, int jugador, double &pjugador, double &poponente)
{
int wplayer = 10, wopo = 5;
int oponente;
if(jugador == 1)
oponente = 2;
else
oponente = 1;
for(int i=0; i<7; i++)
{
for(int j=0; j<7; j++)
{
if(tablero.See_Casilla(i, j)==0)
{
if(i>1 && j>1)
{
if(tablero.See_Casilla(i-1, j-1)==jugador && tablero.See_Casilla(i-2, j-2)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i-1, j-1)==oponente && tablero.See_Casilla(i-2, j-2)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(i>1 && j>1 && i<6 && j<6)
{
if(tablero.See_Casilla(i-1, j-1)==jugador && tablero.See_Casilla(i+1, j+1)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i-1, j-1)==oponente && tablero.See_Casilla(i+1, j+1)==oponente)
poponente += wopo;
if(tablero.See_Casilla(i-1, j+1)==jugador && tablero.See_Casilla(i+1, j-1)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i-1, j+1)==oponente && tablero.See_Casilla(i+1, j-1)==oponente)
poponente += wopo;
if(tablero.See_Casilla(i+1, j-1)==jugador && tablero.See_Casilla(i-1, j+1)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i+1, j-1)==oponente && tablero.See_Casilla(i-1, j+1)==oponente)
poponente += wopo;
if(tablero.See_Casilla(i+1, j+1)==jugador && tablero.See_Casilla(i-1, j-1)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i+1, j+1)==oponente && tablero.See_Casilla(i-1, j-1)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(i>1 && j<5)
{
if(tablero.See_Casilla(i-1, j+1)==jugador && tablero.See_Casilla(i-2, j+2)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i-1, j+1)==oponente && tablero.See_Casilla(i-2, j+2)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(i<5 && j>1)
{
if(tablero.See_Casilla(i+1, j-1)==jugador && tablero.See_Casilla(i+2, j-2)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i+1, j-1)==oponente && tablero.See_Casilla(i+2, j-2)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(i<5 && j<5)
{
if(tablero.See_Casilla(i+1, j+1)==jugador && tablero.See_Casilla(i+2, j+2)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i+1, j+1)==oponente && tablero.See_Casilla(i+2, j+2)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(j>1)
{
if(tablero.See_Casilla(i, j-1)==jugador && tablero.See_Casilla(i, j-2)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i, j-1)==oponente && tablero.See_Casilla(i, j-2)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(j>1 && j<6)
{
if(tablero.See_Casilla(i, j-1)==jugador && tablero.See_Casilla(i, j+1)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i, j-1)==oponente && tablero.See_Casilla(i, j+1)==oponente)
poponente += wopo;
if(tablero.See_Casilla(i, j+1)==jugador && tablero.See_Casilla(i, j-1)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i, j+1)==oponente && tablero.See_Casilla(i, j-1)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(i>1)
{
if(tablero.See_Casilla(i-1, j)==jugador && tablero.See_Casilla(i-2, j)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i-1, j)==oponente && tablero.See_Casilla(i-2, j)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(i>1 && i<6)
{
if(tablero.See_Casilla(i-1, j)==jugador && tablero.See_Casilla(i+1, j)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i-1, j)==oponente && tablero.See_Casilla(i+1, j)==oponente)
poponente += wopo;
if(tablero.See_Casilla(i+1, j)==jugador && tablero.See_Casilla(i-1, j)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i+1, j)==oponente && tablero.See_Casilla(i-1, j)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(j<5)
{
if(tablero.See_Casilla(i, j+1)==jugador && tablero.See_Casilla(i, j+2)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i, j+1)==oponente && tablero.See_Casilla(i, j+2)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(i<5)
{
if(tablero.See_Casilla(i+1, j)==jugador && tablero.See_Casilla(i+2, j)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i+1, j)==oponente && tablero.See_Casilla(i+2, j)==oponente)
poponente += wopo;
}
}
}
}
}
/** \brief TwoOutFour es una función que para cada casilla vacía mira las lineas de 3 que hay alrededor y
* añade un valor wplayer o wopo a cada jugador por cada ficha del jugador
*
* \param tablero El estado actual del tablero a evaluar
* \param jugador Jugador activo
* \param pjugador (Por referencia) puntuación del jugador activo
* \param poponente (Por referencia) puntuación del jugador oponente
* \return
*
*/
void threeoutfour(const Environment &tablero, int jugador, double &pjugador, double &poponente)
{
int wplayer = 100, wopo = 50;
int oponente;
if(jugador == 1)
oponente = 2;
else
oponente = 1;
for(int i=0; i<7; i++)
{
for(int j=0; j<7; j++)
{
if(tablero.See_Casilla(i, j)==0)
{
if(i>2 && j>2)
{
if(tablero.See_Casilla(i-1, j-1)==jugador && tablero.See_Casilla(i-2, j-2)==jugador && tablero.See_Casilla(i-3, j-3)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i-1, j-1)==oponente && tablero.See_Casilla(i-2, j-2)==oponente && tablero.See_Casilla(i-3, j-3)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(i>1 && j>1 && i<6 && j<6)
{
if(tablero.See_Casilla(i-1, j-1)==jugador && tablero.See_Casilla(i-2, j-2)==jugador && tablero.See_Casilla(i+1, j+1)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i-1, j-1)==oponente && tablero.See_Casilla(i-2, j-2)==oponente && tablero.See_Casilla(i+1, j+1)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(i>2 && j<4)
{
if(tablero.See_Casilla(i-1, j+1)==jugador && tablero.See_Casilla(i-2, j+2)==jugador && tablero.See_Casilla(i-3, j+3)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i-1, j+1)==oponente && tablero.See_Casilla(i-2, j+2)==oponente && tablero.See_Casilla(i-3, j+3)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(i>1 && j<5 && j>1 && i<6)
{
if(tablero.See_Casilla(i-1, j+1)==jugador && tablero.See_Casilla(i-2, j+2)==jugador && tablero.See_Casilla(i+1, j-1)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i-1, j+1)==oponente && tablero.See_Casilla(i-2, j+2)==oponente && tablero.See_Casilla(i+1, j-1)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(i<4 && j>2)
{
if(tablero.See_Casilla(i+1, j-1)==jugador && tablero.See_Casilla(i+2, j-2)==jugador && tablero.See_Casilla(i+3, j-3)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i+1, j-1)==oponente && tablero.See_Casilla(i+2, j-2)==oponente && tablero.See_Casilla(i+3, j-3)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(i<5 && j>1 && j<6 && i>1)
{
if(tablero.See_Casilla(i+1, j-1)==jugador && tablero.See_Casilla(i+2, j-2)==jugador && tablero.See_Casilla(i-1, j+1)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i+1, j-1)==oponente && tablero.See_Casilla(i+2, j-2)==oponente && tablero.See_Casilla(i-1, j+1)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(i<4 && j<4)
{
if(tablero.See_Casilla(i+1, j+1)==jugador && tablero.See_Casilla(i+2, j+2)==jugador && tablero.See_Casilla(i+3, j+3)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i+1, j+1)==oponente && tablero.See_Casilla(i+2, j+2)==oponente && tablero.See_Casilla(i+3, j+3)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(i<5 && j<5 && j>1 && i>1)
{
if(tablero.See_Casilla(i+1, j+1)==jugador && tablero.See_Casilla(i+2, j+2)==jugador && tablero.See_Casilla(i-1, j-1)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i+1, j+1)==oponente && tablero.See_Casilla(i+2, j+2)==oponente && tablero.See_Casilla(i-1, j-1)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(j>2)
{
if(tablero.See_Casilla(i, j-1)==jugador && tablero.See_Casilla(i, j-2)==jugador && tablero.See_Casilla(i, j-3)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i, j-1)==oponente && tablero.See_Casilla(i, j-2)==oponente && tablero.See_Casilla(i, j-3)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(j>1 && j<6)
{
if(tablero.See_Casilla(i, j-1)==jugador && tablero.See_Casilla(i, j-2)==jugador && tablero.See_Casilla(i, j+1)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i, j-1)==oponente && tablero.See_Casilla(i, j-2)==oponente && tablero.See_Casilla(i, j+1)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(i>2)
{
if(tablero.See_Casilla(i-1, j)==jugador && tablero.See_Casilla(i-2, j)==jugador && tablero.See_Casilla(i-3, j)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i-1, j)==oponente && tablero.See_Casilla(i-2, j)==oponente && tablero.See_Casilla(i-3, j)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(i>1 && i<6)
{
if(tablero.See_Casilla(i-1, j)==jugador && tablero.See_Casilla(i-2, j)==jugador && tablero.See_Casilla(i+1, j)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i-1, j)==oponente && tablero.See_Casilla(i-2, j)==oponente && tablero.See_Casilla(i+1, j)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(j<4)
{
if(tablero.See_Casilla(i, j+1)==jugador && tablero.See_Casilla(i, j+2)==jugador && tablero.See_Casilla(i, j+3)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i, j+1)==oponente && tablero.See_Casilla(i, j+2)==oponente && tablero.See_Casilla(i, j+3)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(i<4)
{
if(tablero.See_Casilla(i+1, j)==jugador && tablero.See_Casilla(i+2, j)==jugador && tablero.See_Casilla(i+3, j)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i+1, j)==oponente && tablero.See_Casilla(i+2, j)==oponente && tablero.See_Casilla(i+3, j)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(j<5 && j>1)
{
if(tablero.See_Casilla(i, j+1)==jugador && tablero.See_Casilla(i, j+2)==jugador && tablero.See_Casilla(i, j-1)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i, j+1)==oponente && tablero.See_Casilla(i, j+2)==oponente && tablero.See_Casilla(i, j-1)==oponente)
poponente += wopo;
}
if(i<5 && i>1)
{
if(tablero.See_Casilla(i+1, j)==jugador && tablero.See_Casilla(i+2, j)==jugador && tablero.See_Casilla(i-1, j)==jugador)
pjugador += wplayer;
if(tablero.See_Casilla(i+1, j)==oponente && tablero.See_Casilla(i+2, j)==oponente && tablero.See_Casilla(i-1, j)==oponente)
poponente += wopo;
}
}
}
}
}
double PuntuacionPropia(int jugador, const Environment &tablero){
double puntuacion=0, pjugador=0, poponente=0;
oneoutfour(tablero, jugador, pjugador, poponente);
twooutfour(tablero, jugador, pjugador, poponente);
threeoutfour(tablero, jugador, pjugador, poponente);
puntuacion = pjugador - poponente;
return puntuacion;
}
// Funcion heuristica (ESTA ES LA QUE TENEIS QUE MODIFICAR)
/** \brief Función Valoración implementa la heurística que va a definir el valor de un tablero en función del jugador que juega
*
* \param estado Tablero a valorar
* \param jugador entero con el jugador que está jugando
* \return double con la valoración del tablero
*/
double Valoracion(const Environment &estado, int jugador)
{
int ganador = estado.RevisarTablero();
if (ganador==jugador)
return 99999999.0; // Gana el jugador que pide la valoracion
else if (ganador!=0)
return -99999999.0; // Pierde el jugador que pide la valoracion
else if (estado.Get_Casillas_Libres()==0)
return 0; // Hay un empate global y se ha rellenado completamente el tablero
else
return PuntuacionPropia(jugador,estado);
}
/** \brief Función Poda_AlfaBeta implementa el algoritmo Minimax con la poda alfa-beta. Se ha implementado recursivamente
* para que vaya recoriendo el arbol en profundidad.
*
* \param actual_ Nodo raiz desde donde vamos a desarrollar el algoritmo
* \param jugador_ Jugador a Maximizar
* \param profundidad Profundidad maxima del algoritmo
* \param accion Acción que recomienda la poda alfa beta respecto a la estrategia
* \param alpha Valor de la mejor opción hasta el momento a lo largo del camino para MAX
* \param beta Valor de la mejor opción hasta el momento a lo largo del camino para MIN
* \return Devuelve un doble con el valor que va generando necesario al ser una función recursiva
*
*/
static int contador=0;
double Poda_AlfaBeta(const Environment &actual_, int jugador_, int profundidad, int proflimite, Environment::ActionType &accion, double alpha, double beta)
{
Environment nextEnv;
double aux;
int act = -1;
int i, ganador = actual_.RevisarTablero();
if(profundidad == proflimite || ganador!=0) //Si la profundidad es 0 se devuelve la ValoracionTest
{
contador++;
return Valoracion(actual_, jugador_);
}
else
{
nextEnv = actual_.GenerateNextMove(act);
while (!(nextEnv==actual_))
{
aux = Poda_AlfaBeta(nextEnv, jugador_, profundidad+1, proflimite, accion, alpha, beta);
if(profundidad%2==0)
{
if(aux>alpha)
{
alpha = aux;
if(profundidad==0)
accion = static_cast<Environment::ActionType>(act);
}
if(beta<=alpha)
{
break;
}
}
else
{
if(aux<beta)
{
beta = aux;
}
if(beta<=alpha)
{
break;
}
}
nextEnv= actual_.GenerateNextMove(act);
if(profundidad==0)
cout << "Para el movimiento " << act-1 << " Valor MinMax = "<< aux <<" Nº iteraciones = " << contador << endl;
}
if (profundidad%2==0)
return alpha;
else
return beta;
}
}
// Esta funcion no se puede usar en la version entregable
// Aparece aqui solo para ILUSTRAR el comportamiento del juego
// ESTO NO IMPLEMENTA NI MINIMAX, NI PODA ALFABETA
void JuegoAleatorio(bool aplicables[], int opciones[], int &j){
j=0;
for (int i=0; i<7; i++){
if (aplicables[i]){
opciones[j]=i;
j++;
}
}
}
// Invoca el siguiente movimiento del jugador
Environment::ActionType Player::Think(){
const int PROFUNDIDAD_MINIMAX = 6; // Umbral maximo de profundidad para el metodo MiniMax
const int PROFUNDIDAD_ALFABETA = 8; // Umbral maximo de profundidad para la poda Alfa_Beta
Environment::ActionType accion; // acción que se va a devolver
bool aplicables[7]; // Vector bool usado para obtener las acciones que son aplicables en el estado actual. La interpretacion es
// aplicables[0]==true si PUT1 es aplicable
// aplicables[1]==true si PUT2 es aplicable
// aplicables[2]==true si PUT3 es aplicable
// aplicables[3]==true si PUT4 es aplicable
// aplicables[4]==true si PUT5 es aplicable
// aplicables[5]==true si PUT6 es aplicable
// aplicables[6]==true si PUT7 es aplicable
double valor; // Almacena el valor con el que se etiqueta el estado tras el proceso de busqueda.
double alpha, beta; // Cotas de la poda AlfaBeta
int n_act; //Acciones posibles en el estado actual
n_act = actual_.possible_actions(aplicables); // Obtengo las acciones aplicables al estado actual en "aplicables"
int opciones[10];
// Muestra por la consola las acciones aplicable para el jugador activo
cout << " Acciones aplicables ";
(jugador_==1) ? cout << "Verde: " : cout << "Azul: ";
for (int t=0; t<7; t++)
if (aplicables[t])
cout << " " << actual_.ActionStr( static_cast< Environment::ActionType > (t) );
cout << endl;
/*//--------------------- COMENTAR Desde aqui
cout << "\n\t";
int n_opciones=0;
JuegoAleatorio(aplicables, opciones, n_opciones);
if (n_act==0){
(jugador_==1) ? cout << "Verde: " : cout << "Azul: ";
cout << " No puede realizar ninguna accion!!!\n";
//accion = Environment::actIDLE;
}
else if (n_act==1){
(jugador_==1) ? cout << "Verde: " : cout << "Azul: ";
cout << " Solo se puede realizar la accion "
<< actual_.ActionStr( static_cast< Environment::ActionType > (opciones[0]) ) << endl;
accion = static_cast< Environment::ActionType > (opciones[0]);
}
else { // Hay que elegir entre varias posibles acciones
int aleatorio = rand()%n_opciones;
cout << " -> " << actual_.ActionStr( static_cast< Environment::ActionType > (opciones[aleatorio]) ) << endl;
accion = static_cast< Environment::ActionType > (opciones[aleatorio]);
}
//--------------------- COMENTAR Hasta aqui*/
//--------------------- AQUI EMPIEZA LA PARTE A REALIZAR POR EL ALUMNO ------------------------------------------------
// Opcion: Poda AlfaBeta
// NOTA: La parametrizacion es solo orientativa
//cout << "Estado con valor = " << PuntuacionPropia(jugador_, actual_) << endl;
valor = Poda_AlfaBeta(actual_, jugador_, 0, PROFUNDIDAD_ALFABETA, accion, menosinf, masinf);
contador=0;
cout << "Valor MiniMax: " << valor << " Accion: " << actual_.ActionStr(accion) << endl;
return accion;
}