ox_game3

--[[
  แปลงมาจาก OX.py ในหนังสือ Artificial Intelligence
  with Machine Learning ของ รศ.ดร.ปริญญา สงวนสัตย์
]]
--version 3 ใช้ penlight module ช่วยจัดการเรื่อง list และ list comprehension
--ทำให้เขียนโค้ดสั้นลงใกล้เคียง python ต้้นฉบับมากขึ้น แต่ประสิทธิภาพยังไม่ได้ตรวจ
-- #1.1 แก้ไขเปลี่ยนส่วนของ ai() และการตรวจสอบตอนผู้เล่นพิมพ์ตำแหน่ง
local comp = require("pl.comprehension").new()
local ls = require("pl.List")
local O, X = ls{}, ls{}
local win = {{1,2,3},
            {4,5,6},
            {7,8,9},
            {1,4,7},
            {2,5,8},
            {3,6,9},
            {1,5,9},
            {3,5,7}}
local rnd = math.random
local max = math.max
local floor = math.floor
local concat = table.concat
local unpack = table.unpack

--function all(t1, t2)
  --local t = true
    --for _, v in pairs(t2) do
      --t = t and t1:contains(v)
    --end
  --return t
--end

--function any(t1, t2)
  --local t = 0
  --for _, v in pairs(t2) do
    --if t1:contains(v) then
      --t = t + 1
    --end
  --end
  --return t
--end

function randomChoice(args)
  return args[rnd(#args)]
end

function checkWin(P)
  for _, w in pairs(win) do
    --if all(P, w) then
      --return true
    --end
    local all = ls(comp "(_1):contains(v) for _,v in pairs(_2)" (P,w)):reduce(function(x,y) return x and y end)
    if all then
      return true
    end
  end
  return false
end

function displayOX()
  local newMap = {}
  for i = 1, 9, 3 do
    newMap[i] = O:contains(i) and "[O]" or (X:contains(i) and "[X]" or "[_]")
    newMap[i+1] = O:contains(i+1) and "[O]" or (X:contains(i+1) and "[X]" or "[_]")
    newMap[i+2] = O:contains(i+2) and "[O]" or (X:contains(i+2) and "[X]" or "[_]")
    print(newMap[i]..newMap[i+1]..newMap[i+2])
  end
end

function ai()
  local validMove = ls.range(1,9)
  local moved = O:clone():extend(X)
  for _, v in pairs(moved) do
    validMove:remove_value(v)
  end
  -- #1.1 แก้ไขตรวจหาแถวที่มี X สองตำแหน่งและไม่มี O ให้เลือกตำแหน่งที่ว่างในแถวนั้น
  for _, w in pairs(win) do
    local xl = ls(comp "(_1):contains(v) for _,v in pairs(_2)" (X,w))
    local vl = ls(comp "(_1):contains(v) for _,v in pairs(_2)" (validMove,w))
    if xl:count(true)==2 and vl:reduce(function(x,y) return x or y end) then
      return comp "v for _,v in pairs(_1) if (_2):contains(v)"(w,validMove)[1]
    end
  end
  --##########
  local V = {-100,-100,-100,-100,-100,-100,-100,-100,-100}
  for _, v in pairs(validMove) do
    local tempX, criticalMove = X:clone(), {}
    tempX:append(v)
    V[v], criticalMove = evalOX(O,tempX)
    if #criticalMove > 0 then
      -- #1.1 เอาออก
      --if checkWin(tempX) then
        --return v
      --end
      --##########
      -- #1.1 เปลี่ยนจากใช้ลูปเป็น list comprehention แทนและ return ค่าเดียวไม่ต้องใส่ table แล้วสุ่มเลือก
      --local move = ls{}
      --for _, i in pairs(criticalMove) do
        --if validMove:contains(i) then
          --move:append(i)
        --end
      --end
      --return randomChoice(move)
      --##########
      return comp "v for _,v in pairs(_1) if (_2):contains(v)" (criticalMove,validMove)[1]
    end
  end
  local maxV = max(unpack(V))
  --local imaxV = ls{}
  --for i, v in pairs(V) do
    --if v == maxV then
      --imaxV:append(i)
    --end
  --end
  local imaxV = comp "i for i,v in pairs(_1) if v == (_2)" (V,maxV)
  return randomChoice(imaxV)
end

function evalOX(o,x)
  local SO, SX, criticalMove = calSOX(o,x)
  return (1 + SX - SO), criticalMove
end

function calSOX(o,x)
  local SO, SX = 0, 0
  local criticalMove = {}
  for _, w in pairs(win) do
    --local cO = any(o,w)
    --local cX = any(x,w)
    local cO = ls(comp "(_1):contains(v) for _,v in pairs(_2)" (o,w))
    local cX = ls(comp "(_1):contains(v) for _,v in pairs(_2)" (x,w))
    if not cX:reduce(function(x,y) return x or y end) then
      local nO = cO:count(true)
      SO = SO + nO
      if nO == 2 then
        print("critical", "{".. concat(w,",").."}")
        criticalMove = w
      end
    end
    if not cO:reduce(function(x,y) return x or y end) then
      SX = SX + cX:count(true)
    end
  end
  return SO, SX, criticalMove
end

while true do
  io.write("Choose position [1-9]: ")
  local move = tonumber(io.read())
  print("")
  goto checkMove
  ::chooseAgain::
  io.write("Bad move: choose position [1-9]: ")
  move = tonumber(io.read())
  print("")
  ::checkMove::
  if not move then
    goto chooseAgain
  -- #1.1 เอาออก
  --elseif move > 9 or move < 1 then
    --goto chooseAgain
  --##########
  else
    move = floor(move)
    -- #1.1 ย้ายมาตรวจหลังจากปัดเศษแล้ว
    if move > 9 or move < 1 then
      goto chooseAgain
    end
    --##########
  end
  if O:contains(move) or X:contains(move) then
    goto chooseAgain
  end
  O:append(move)
  displayOX()
  if checkWin(O) then
    print("O win")
    break
  end
  if #O + #X == 9 then
    print("Draw")
    break
  end
  X:append(ai())
  displayOX()
  if checkWin(X) then
    print("X win")
    break
  end
end