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@ -0,0 +1,235 @@
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# -*- coding:utf-8 -*-
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import copy # 注意对象的深拷贝和浅拷贝的使用！！！
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class GameNode:
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'''博弈树结点数据结构
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成员变量：
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map - list[[]] 二维列表，三子棋盘状态
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val - int 该棋盘状态对执x棋子的评估值，1表示胜利，-1表示失败，0表示平局
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deepID - int 博弈树的层次深度，根节点deepID=0
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parent - GameNode，父结点
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children - list[GameNode] 子结点列表
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'''
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def __init__(self, map, val=0, deepID=0, parent=None, children=[]):
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self.map = map
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self.val = val
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self.deepID = deepID
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self.parent = parent
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self.children = children
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class GameTree:
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'''博弈树结点数据结构
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成员变量：
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|
root - GameNode 博弈树根结点
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成员函数：
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|
buildTree - 创建博弈树
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|
'''
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|
def __init__(self, root):
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self.root = root # GameNode 博弈树根结点
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def buildTree(self, root):
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'''递归法创建博弈树
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参数：
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|
root - GameNode 初始为博弈树根结点
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'''
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|
#请在这里补充代码，完成本关任务
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#********** Begin **********#
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##创建root的子节点
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###fuc用来调用判断是否最终状态的函数
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mm=MinMax(False)
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if mm.isTerminal(root):
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root.val=mm.get_value(root)
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return
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##递归遍历创造新的节点
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l=root.map
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val=0
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for i in range(3):
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|
for j in range(3):
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|
if l[i][j]=='x' or l[i][j]=='o':
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|
continue
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newL=copy.deepcopy(l)
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|
newL[i][j]='o' if root.deepID%2>0 else 'x'
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|
newNode=GameNode(map=newL,parent=root,deepID=(root.deepID+1),children=[],val=0)
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|
root.children.append(newNode)
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|
|
self.buildTree(newNode)
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|
if root.deepID%2>0:
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root.val=mm.min_value(root)
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|
else:
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|
root.val=mm.max_value(root)
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|
#********** End **********#
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|
class MinMax:
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|
'''博弈树结点数据结构
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成员变量：
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|
game_tree - GameTree 博弈树
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|
成员函数：
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minmax - 极大极小值算法，计算最优行动
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|
max_val - 计算最大值
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|
min_val - 计算最小值
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|
get_val - 计算某棋盘状态中：执x棋子的评估值，1表示胜利，-1表示失败，0表示平局
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|
isTerminal - 判断某状态是否为最终状态：无空闲棋可走
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|
|
'''
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|
def __init__(self, game_tree):
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|
|
|
self.game_tree = game_tree # GameTree 博弈树
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|
def minmax(self, node):
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|
|
|
'''极大极小值算法，计算最优行动
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|
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|
参数：
|
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|
|
node - GameNode 博弈树结点
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|
返回值：
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|
clf - list[map] 最优行动，即x棋子的下一个棋盘状态GameNode.map
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|
其中，map - list[[]] 二维列表，三子棋盘状态
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|
'''
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|
#请在这里补充代码，完成本关任务
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#********** Begin **********#
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|
val=node.val
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|
|
result=[]
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|
|
|
if val>0:
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|
for i in node.children:
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|
|
|
|
if i.val==val:
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|
|
result.append(i.map)
|
|
|
|
|
return result
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
#********** End **********#
|
|
|
|
|
|
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|
def max_value(self, node):
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|
'''计算最大值
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|
参数：
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|
|
node - GameNode 博弈树结点
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返回值：
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|
|
clf - int 子结点中的最大的评估值
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|
'''
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|
|
|
#请在这里补充代码，完成本关任务
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|
|
|
|
#********** Begin **********#
|
|
|
|
|
l=node.children
|
|
|
|
|
max=-1
|
|
|
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|
for i in node.children:
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|
max=i.val if i.val>max else max
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|
|
|
|
return max
|
|
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|
|
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|
|
#********** End **********#
|
|
|
|
|
|
|
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|
def min_value(self, node):
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|
'''计算最小值
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|
参数：
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|
|
node - GameNode 博弈树结点
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|
返回值：
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|
|
|
clf - int 子结点中的最小的评估值
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|
|
|
|
'''
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|
|
|
|
#请在这里补充代码，完成本关任务
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|
|
|
|
#********** Begin **********#
|
|
|
|
|
l=node.children
|
|
|
|
|
min=1
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|
|
|
|
for i in node.children:
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|
|
min=i.val if i.val<min else min
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|
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|
|
return min
|
|
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|
|
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|
|
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|
#********** End **********#
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|
def get_value(self, node):
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|
'''计算某棋盘状态中：执x棋子的评估值，1表示胜利，-1表示失败，0表示平局
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|
参数：
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|
|
node - GameNode 博弈树结点
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|
|
返回值：
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|
|
|
|
clf - int 执x棋子的评估值，1表示胜利，-1表示失败，0表示平局
|
|
|
|
|
'''
|
|
|
|
|
#请在这里补充代码，完成本关任务
|
|
|
|
|
#********** Begin **********#
|
|
|
|
|
l=node.map
|
|
|
|
|
isEndI=1
|
|
|
|
|
isEndJ=1
|
|
|
|
|
##判断行列上是否存在直线
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|
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|
for i in range(3):
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|
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|
isEndI=0 if l[i][0]=='_' else 1
|
|
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|
|
isEndJ=0 if l[0][i]=='_' else 1
|
|
|
|
|
for j in range(3):
|
|
|
|
|
if l[i][j]=='_' or (isEndI>0 and l[i][j]!=l[i][0]):
|
|
|
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|
isEndI=0
|
|
|
|
|
if l[j][i]=='_' or (isEndJ>0 and l[j][i]!=l[0][i]):
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|
|
|
|
isEndJ=0
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|
|
|
|
if isEndI+isEndJ<1:
|
|
|
|
|
break
|
|
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|
if isEndI>0:
|
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|
|
return 1 if l[i][0]=='x' else -1
|
|
|
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|
if isEndJ>0:
|
|
|
|
|
return 1 if l[0][i]=='x' else -1
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
##判断斜线上是否存在直线
|
|
|
|
|
isEndR=0 if l[0][0]=='_' else 1
|
|
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|
|
isEndL=0 if l[2][0]=='_' else 1
|
|
|
|
|
for i in range(3):
|
|
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|
|
if l[i][i]=='_' or (isEndR>0 and l[i][i]!=l[0][0]):
|
|
|
|
|
isEndR=0
|
|
|
|
|
if l[2-i][i]=='_' or (isEndL>0 and l[2-i][i]!=l[2][0]):
|
|
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|
|
isEndL=0
|
|
|
|
|
if isEndR+isEndL<0:
|
|
|
|
|
break
|
|
|
|
|
if isEndR>0:
|
|
|
|
|
return 1 if l[0][0]=='x' else -1
|
|
|
|
|
if isEndL>0:
|
|
|
|
|
return 1 if l[2][0]=='x' else -1
|
|
|
|
|
return 0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
#********** End **********#
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
def isTerminal(self, node):
|
|
|
|
|
'''判断某状态是否为最终状态：无空闲棋可走（无子结点）
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|
|
参数：
|
|
|
|
|
node - GameNode 博弈树结点
|
|
|
|
|
返回值：
|
|
|
|
|
clf - bool 是最终状态，返回True，否则返回False
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|
|
|
|
'''
|
|
|
|
|
#请在这里补充代码，完成本关任务
|
|
|
|
|
#********** Begin **********#
|
|
|
|
|
l=node.map
|
|
|
|
|
##判断是否还有空位
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|
|
|
|
isFull=1
|
|
|
|
|
for i in range(3):
|
|
|
|
|
for j in range(3):
|
|
|
|
|
if l[i][j]=='_':
|
|
|
|
|
isFull=0
|
|
|
|
|
break
|
|
|
|
|
if isFull==0:
|
|
|
|
|
break
|
|
|
|
|
if isFull>0:
|
|
|
|
|
return True
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
isEndI=1
|
|
|
|
|
isEndJ=1
|
|
|
|
|
##判断行列上是否存在直线
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|
|
|
|
for i in range(3):
|
|
|
|
|
isEndI=1
|
|
|
|
|
isEndJ=1
|
|
|
|
|
for j in range(3):
|
|
|
|
|
if l[i][j]=='_' or (isEndI>0 and l[i][j]!=l[i][0]):
|
|
|
|
|
isEndI=0
|
|
|
|
|
if l[j][i]=='_' or (isEndJ>0 and l[j][i]!=l[0][i]):
|
|
|
|
|
isEndJ=0
|
|
|
|
|
if isEndI+isEndJ<1:
|
|
|
|
|
break
|
|
|
|
|
if isEndI+isEndJ>0:
|
|
|
|
|
return True
|
|
|
|
|
##判断斜线上是否存在直线
|
|
|
|
|
isEndR=1
|
|
|
|
|
isEndL=1
|
|
|
|
|
for i in range(3):
|
|
|
|
|
if l[i][i]=='_' or (isEndR>0 and l[i][i]!=l[0][0]):
|
|
|
|
|
isEndR=0
|
|
|
|
|
if l[2-i][i]=='_' or (isEndL>0 and l[2-i][i]!=l[0][2]):
|
|
|
|
|
isEndL=0
|
|
|
|
|
if isEndR+isEndL<0:
|
|
|
|
|
break
|
|
|
|
|
if isEndR+isEndL>1:
|
|
|
|
|
return True
|
|
|
|
|
return False
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
#********** End **********#
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
