演習4-2 オセロの基礎2

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オセロの基礎2 †

コマを置ける条件 †

• オセロのコマを置ける条件についてまとめてみます．

1. 自分のターンである
2. 置く場所にコマがない
3. 置くと，必ず相手のコマが1コ以上裏返る

• 条件1は演習4-1で，できました．やったー．
• 条件2も，押したボタンがboardIconかどうかを判断するだけなので，すぐできますね．追加しましょう．
• 条件3のプログラムは，色々なアルゴリズムが考えられると思います．
  • 難しいと思う人は，ここでその一例をご紹介します．
  • できそうな部分で参考をやめて，自分で書いていくのが良いですよ．

課題４・隣8方向の判定 †

• それでは，課題４・課題５を通して，条件3を追加してみましょう．
  • 押されたボタンがboardIconだと分かった後に，theArrayIndexをint型に変換します．
  • その数値をy成分とx成分に分解し（演習4-1参照），以下のように書いてください．

    if(judgeButton(y, x)){
      //置ける
      PLACE命令の送信
    } else {
      //置けない
      System.out.println("そこには配置できません");
    }

• judgeButtonは，これから新しく作る関数の名前です．

• この関数の返り値はBoolean型です．指定した位置について，コマを置けたらtrue，置けないならfalseを返す関数です．

• では，mouseMovedの下に，新しい関数を追加します．

  public boolean judgeButton(int y, int x){
    boolean flag = false;
    
    //色々な条件からflagをtrueにするか判断する
    
    return flag;
  }

• flagをtrueにする手順は複雑ですが，まずはこのような条件を決めてみましょう．
  1. 隣8方向に相手のコマがあるか，ひとつずつ見ていく
  2. ひとつでもあれば，flagをtrueにする
• ここで，隣8方向の参照のしかたを下図に示します．

• buttonArray[y][x]を用いると，クリックされたボタンの情報を取得できます．
  • このy,xをそれぞれ±1することで，周りのボタンの情報も取ることができますね．

• 効率の良いプログラムを作成するには，指定の位置を(0,0)とおき，iとjを用いた相対的な座標を考えます．
  • iとjの二重for文から，自分(j=0,i=0)以外のまわり8コマを順に見ていきます．
  • for文の中で，buttonArray[y+j][x+i]のアイコンがyourIconならばflagをtrueにします．

• この段階で，メッセージを出しながらデバッグ（テスト）を行ってください．
  • 相手のコマがまわりのどこかにある時に，自分のコマが置けるようになっていますか？

• なお，端っこのボタンにコマを置こうとすると，エラーが発生すると思います．
  • 8方向の範囲に場外を含むことで，配列が-1や8を参照してしまうためです．
  • この問題は，あとで対応するとします．

課題５・ひっくり返す判定 †

• いよいよ，挟まれた相手のコマをひっくり返す判定に移ります．

• 課題４の「アイコンがyourIconなら」という条件を，「flipButtons()の返り値が1以上なら」という条件に変えてください．

• flipButtonsは今から作る新しい関数です．仮引数にy,x,j,iの4つを与えましょう．

• 返り値はint型です．この関数は，指定した位置と方向について，ひっくり返せるコマの個数を返します．
• flipButtonsの中身では，flagのような返り値用の変数flipNum = 0;も用意しておきます．

• さて，相手のコマが何個ひっくり返るかを見るには，同じ方向に何個連鎖（連続）してひっくり返るかを調べなければなりません．
  • flipButtonsには，基準となるボタンの絶対位置（y,x）と，ひっくり返る可能性のある方向成分(j,i)を渡します．
  • これらの情報があれば，どこからどの方向に調べていくかが分かりますね．

• 隣2マス以上に離れたボタンを調べるには，j,iの値を使います．j,iを，方向の単位ベクトルとして用いましょう．
  • (1, 0)→(2, 0)→(3, 0)…
  • (-1,-1)→(-2, -2)→(-3, -3)…
  • 上記を見ると，どの方向も，j,iを足し続けることで遠いボタンの位置を把握できそうです．

• それでは，変数dy,dxを用意して，固定値j,iを足し続けるようなループ文を作りましょう．
  • y+dyの値が，調べたいボタンの絶対位置になるようにします．

• というわけで，少し変わったfor文の書き方をしてみます．どんな処理か考えてください．

  for(int dy=j, dx=i; ; dy+=j, dx+=i) {
    ...
  }

• わかりました？
  • for文は，「初期化式; 継続条件式; 再初期化式」の順に書きます．
  • 「2つの変数について初期化できる点」「これらの式は省略できる点」がポイントです．
  • ただし，このままでは永遠に継続してしまうので，どこかでbreak文を使う必要があります．

• このfor文の中身は，以下のようになっていればOKです．

1. y+dy,x+dxの位置が場外なら，この関数は0を返す（判定終了）
2. この位置のアイコンを取得する
3. アイコンの種類を見る
   1. boardIconなら，この関数は0を返す(判定終了)
   2. myIconなら，この関数はflipNumを返す(連鎖ストップ)
   3. yourIconなら，flipNumを1増やす(連鎖が続く)

• ちょっと説明します．
  • 1方向に突き進んでいき，連続して相手のコマがある限りは，まだ裏返せる可能性がありますよね．（flipNumを増やし続ける）
  • その道中，自分のコマにぶつかったら，「return flipNum」でさっさとfor文どころか関数を抜けます．
  • ただし，その道中にboardIconがあったり，自分のコマが見つからないまま場外にはみ出たりした場合も，さっさと0を返しましょう．

• 実際のひっくり返す命令は，flipNumが1以上の時に，以下のようなループ文を回して書いていきます．

for(int dy=j, dx=i, k=0; k<flipNum; k++, dx+=j, dy+=i){
  //ボタンの位置情報を作る
  int msgy = y + dy;
  int msgx = x + dx;
  int theArrayIndex = msgy*8 + msgx;
  
  //サーバに情報を送る
  String msg = "FLIP"+" "+theArrayIndex+" "+myColor;
  out.println(msg);
  out.flush();
}

• judgeButton，flipButtons内のどちらかに追記しましょう．後者の場合は，連鎖ストップ時にbreak文で抜けます．

• あとは，FLIP命令の受信部分を，PLACEのように書くだけです．

課題６・ゲームの終了と勝敗判定 †

• オセロの公式ルールでは，自分のターンで必ず相手のコマをひっくり返します．
  • どこに置いてもひっくり返せない場合に，ターンのパスができます．パスに回数制限はありません．
  • ゲームの終了条件は，全てにコマが埋まるか，両者とも置けなくなった場合です．

• 自動でパスを発生させるか，いつでもパスができるボタンを作るか．どちらか選んでください．

• 「これ以上コマを置けなくなった」の自動判定は，PLACEするたびに各boardIconのボタンの状況を探りましょう．
  • 両者とも置けなくなった時点で，各色のコマ数を数えて勝敗を決めます．

• パスボタンを作る場合，本課題では特別に，「お互いにパスが連続したら勝敗の判定に移る」というルールを加えてもOKとします．
  • ただし，「全てのコマが埋まったらすぐに勝敗判定に移る」機能は付けてくださいね．

• 最後に，ボタンのマウスリスナーを削除して，クリックを無効化する方法を教えます．

  MouseListener[] listeners = button.getMouseListeners();
  for (MouseListener listener : listeners) {
    button.removeMouseListener(listener);
  }

  • ちょっと面倒！と感じたら，上記の関数化にチャレンジしてみてくださいね．

おわりに †

• ここまでできたら，とりあえず提出できる自動オセロとみなします！
  • 提出作品とする場合は，必ず画像を自分で用意したものにしてください．
  • ここから新機能を追加したり，ここで得た知識からほかのゲームの作成を目指せば，高得点につながります(たぶん)．
  • そのほか，詳細の最終課題ページをよく読んで，余裕のある課題作りを心掛けましょう！

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