java - 查找 3x3 数组中的元素

Question

我是编程新手，我创建了一个井字棋游戏。游戏完全可以运行，但我想为计算机添加一些“智能”。

传统的 3 x 3 井字棋盘(看起来像“#”)由一个数组表示，其中所有元素(所有值)最初都设置为零。当玩家选择自己的位置时，该值变为1。例如，如果玩家在右上角放置X，则array[0][2]变为1。如果玩家在左下角放置X，则array[2][0]变为1。

我正在尝试创建两种方法，一种返回行(由 r() 表示)，另一种返回玩家必须放置最终 X 的坐标的列(由 c() 表示)，以便他们获胜 ()。基本上我正在尝试创建返回玩家需要放置最后一个 X 才能获胜的位置的方法，以便计算机可以阻止它。

我尝试使用循环搜索数组来查找总和为 2，但我完全迷失了。任何帮助表示赞赏。此外，任何有关进攻“情报”的建议都会有所帮助。

import java.awt.Toolkit;
import javax.swing.ImageIcon;
import javax.swing.JOptionPane;
public class TicTacToe {

    //-------------------------------------------------------------------------
    private static int[][] grid;
    private static final int XPOS = 1;
    private static final int OPOS = -1;
    private static final int EMPTY = 0;


    //-------------------------------------------------------------------------
    public static void main(String[] args) {

//game


        do {
            initBoard();

            do {
                moveX();

                if (isTicTacToe()) {
                    JOptionPane.showMessageDialog(null, "X wins");
                } else if (isCatsGame()) {
                    JOptionPane.showMessageDialog(null, "Cats Game");
                } else {
                    moveO();
                    if (isTicTacToe()) {
                        JOptionPane.showMessageDialog(null, "O wins");
                    }
                }

            } while (!isCatsGame() && !isTicTacToe());
        } while (JOptionPane.showConfirmDialog(null, "Playagain?") == JOptionPane.YES_OPTION);
    }

 //-------------------------------------------------------------------------

//Methods

    public static void moveX() {
        // PRECONDITION: The grid is initialized and not full
        // POSTCONDITION: XPOS is assigned to the location in grid chosen by the user

        // Algorithm: Ask the user for a location from 1-9, convert it to (r,c), 
        // make sure it is valid and empty, assign XPOS to that locaion

        int move;
        do {
            move = Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog(displayBoard()
                    + "\n\n Enter your move for X"));
        } while ((move < 1) || (move > 9)
                || grid[getRow(move)][getCol(move)] != EMPTY);
        grid[getRow(move)][getCol(move)] = XPOS;

    }
    //-------------------------------------------------------------------------

    public static void moveO() {
        // PRECONDITION: The grid is initialized and not full
        // POSTCONDITION: a random available location has been assigned OPOS

        int move = (int) (Math.random() * 9 + 1);

        if (check(move, move) == true)  {
            grid[getRow(move)][getCol(move)] = OPOS;
        }
    }

    //-------------------------------------------------------------------------
    public static boolean isTicTacToe() {
        // PRECONDITION:  grid is initialized
        // POSTCONDITION: Returns TRUE if there is a winner, FALSE otherwise

        for (int i = 0; i <= 2; i++) {
            if (Math.abs(grid[i][0] + grid[i][1] + grid[i][2]) == 3) {
                return true;
            } else if (Math.abs(grid[0][i] + grid[1][i] + grid[2][i]) == 3) {
                return true;
            } else if (Math.abs(grid[0][0] + grid[1][1] + grid[2][2]) == 3) {
                return true;
            } else if (Math.abs(grid[0][2] + grid[1][1] + grid[2][0]) == 3) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    //-------------------------------------------------------------------------
    public static void initBoard() {
        // PRECONDITION: 
        // POSTCONDITION: The grid has been initialize and all values set to EMPTY//initilize the board by creating a 3 by 3 array of integers

        grid = new int[3][3];
        // Make all the vakues empty
        for (int i = 0; i > grid.length; i++) {
            for (int j = 0; j > grid.length; j++) {
                grid[i][j] = EMPTY;
            }
        }
    }

    //-------------------------------------------------------------------------
    public static boolean isCatsGame() {
        // PRECONDITION: The grid is initialized
        // POSTCONDITION: returns TRUE if there are no EMPTY spots, FALSE otherwise

        for (int r = 0; r >= 2; r++) {
            for (int c = 0; c >= 2; c++) {
                if (grid[r][c] == EMPTY) {
                    return true;
                }
            }

        }

        return false;
    }

    //-------------------------------------------------------------------------
    private static int getRow(int n) {
        // PRECONDITION: 1 <= n <= 9
        // POSTCONDITION: returns the correct row - 0, 1, or 2
        return ((n - 1) / 3);
    }

    private static int getCol(int n) {
        // PRECONDITION: 1 <= n <= 9
        // POSTCONDITION: returns the correct col - 0, 1, or 2
        return ((n - 1) % 3);
    }

    //-------------------------------------------------------------------------
    public static String displayBoard() {
        // PRECONDITION: The grid is initialized
        // POSTCONDITION: returns a string representatin of the grid to be used
        //                in a JOPTIONPANE (\n's but no \t's).
        //                XPOS is replaced with X, OPOS with O, 
        //                EMPTY with the correct number 1 - 9

        String s = "";
        for (int i = 1; i <= 9; i++) {
            int r = getRow(i);
            int c = getCol(i);
            if (grid[r][c] == EMPTY) {
                s += " " + i;
            } else if (grid[r][c] == XPOS) {
                s += " X";
            } else {
                s += " O";
            }
            if (i % 3 == 0) {
                s += "\n";
            }
        }
        return s;
    }

    private static boolean check(int x, int y) {
        //PRECONDITION: CHECKS IF A COORDINATE ON THE TABLE IS OCCUPIED
        //POSTCONDITION: RETURNS TRUE IF ITS NOT BEING USED
        if (grid[getRow(x)][getCol(y)] != EMPTY) {
            return false;
        }
        return true;
    }

    //need a method to see if there is two in a row, and one to find where the 
    // winning x,y coordinate is 
    private static boolean matchPoint() {
        for (int i = 0; i <= 2; i++) {
            if (Math.abs(grid[i][0] + grid[i][1] + grid[i][2]) == 2) {
                return true;
            } else if (Math.abs(grid[0][i] + grid[1][i] + grid[2][i]) == 2) {
                return true;
            } else if (Math.abs(grid[0][0] + grid[1][1] + grid[2][2]) == 2) {
                return true;
            } else if (Math.abs(grid[0][2] + grid[1][1] + grid[2][0]) == 2) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    private static int r() {

    }

    private static int c() {

}

Answer 1

对于具有完美信息和交替 Action 的更复杂的游戏，存在大量的博弈论。国际象棋、围棋、井字游戏、Mills 和 Tak 等游戏都遵循相同的基本规则集。然而，TicTacToe 被简化了，因为选项非常有限，您基本上可以“解决”复杂的解决方法，并且可以通过做出非常直接的放置决策来实现直接的方法。

通常此类游戏是通过创建层树来解决的。这是一个搜索树，其中遍历了所有可能的位置。然而(大多数)这些游戏无法通过这种方式解决，因为树木太大(它们随着你尝试向前看的每一层而呈指数增长)。但对于如此小而简单的井字游戏，您实际上可以解决这棵树，而不会耗尽时间或内存。

在这样的树中搜索时，通常不会将 x 和 y 的函数分开，而是将两者一起处理(例如使用 Point 或 Cooperative 类)。使用递归算法仔细研究所有选项，然后根据 AI 玩家可用的最佳选项放置您的棋子。

(也就是说，我个人建议您摆脱迭代的编码方式，更多地采用面向对象编程。这样代码就会变得更具可读性，并且可以更好地隔离问题)

提示:由于棋盘是方形的，并且棋子是“平坦”的，因此您可以通过“合并”棋盘位置来简化树。例如，以下两个场景(实际上)是相同的:

X|  |
------
 |O |
------
 |  |

和

 |  |X
------
 |O | 
------
 |  |

因此，当您“搜索”正确的移动时，您可以以相同的方式进行操作，只要您以后仍然可以弄清楚您转向和/或翻转棋盘的方式，以找出正确的位置。但即使没有这种简化，你也应该能够相当容易地解决这棵树的问题。

完成 TicTacToe 的实现后，看看棋盘游戏“Tak”。已经编写了多个开源AI，从长远来看，这个游戏比TicTacToe更有趣；) https://www.playtak.com/ (在“帮助”下查找规则。那里有多个有趣的链接)。