ox_game

--[[
  แปลงมาจาก OX.py ในหนังสือ Artificial Intelligence
  with Machine Learning ของ รศ.ดร.ปริญญา สงวนสัตย์
]]
--1) แก้ครั้งที่ 1 ลืมตรวจโค้ด function all() ปัญหา checkWin() แล้วได้ false ตลอด 5-12-18 23:12
--2) แก้ครั้งที่ 2
-- 2.1) แก้ function all() เพราะจำนวนสมาชิกใน t1 กับ t2 ไม่เท่ากัน
-- 2.2) เพิ่มส่วนตรวจ X ชนะกรณีที่มี criticalMove
--3) แก้ครั้งที่ 3
-- 3.1) เอา 2.2 ออกเพิ่มการตรวจแถวที่มี X สองตำแหน่งและมีตำแหน่งว่างในแถวแทน
-- 3.2) เปลี่ยนจากสุ่มเลือกตำแหน่งว่างใน criticalMove เป็นเอาตำแหน่งที่ยังว่างมาใช้เลยเพราะใน criticalMove มีตำแหน่งว่างค่าเดียว
-- 3.3) เพิ่มการแปลงค่าที่ผู้เล่นป้อนให้เป็นจำนวนเต็มด้วยการปัดเศษ
local O, X = {}, {}
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 map = {"[_]","[_]","[_]",
            "[_]","[_]","[_]",
            "[_]","[_]","[_]"}
local rnd = math.random
local max = math.max
--3) เพิ่มตัวย่อฟังก์ชั่นปัดเศษ
local floor = math.floor

function all(t1, t2)
  --table.sort(t1) --1) เพิ่มบรรทัดนี้ 2) แก้ออก
  local t = 0 --2 เพิ่มบรรทัดนี้ เก็บผลรวม
  --for i = 1, #t1 do --1) แก้ออก
    for j = 1, #t2 do
    for i = 1, #t1 do --2) เพิ่มบรรทัดนี้
      --if t1[j] ~= t2[j] then  --1) เปลี่ยน t1[i] เป็น t1[j] 2) แก้ออก
      if t1[i] == t2[j] then  --2) เปลี่ยน t1[j] เป็น t1[i] เปลี่ยนเป็นตรวจเท่ากัน
        t = t + 1  --2) เพิ่มบรรทัดนี้ เก็บจำนวนสมาชิกที่ตรงกัน
        --return false  --2) แก้ออก
        if t == 3 then return true end --2) เพิ่มบรรทัดนี้ ถ้าสมาชิกใน t2 (table ของแถวที่สามารถชนะ) ทุกตัว(3)เป็นสมาชิกใน t1
      end
    end  --2) เพิ่ม
    end
  --end --1) แก้ออก
  return false --2) เปลี่ยน true เป็น false
end

function any(t1, t2)
  local t = 0
  for i = 1, #t1 do
    for j = 1, #t2 do
      if t1[i] == t2[j] then
        t = t + 1
      end
    end
  end
  return t
end

function randomChoice(args)
  if type(args) == "table" then
    return args[rnd(#args)]
  elseif type(args) == "string" then
    local p = rnd(#args)
    return args:sub(p,p)
  end
end

function checkWin(P)
  for _, w in pairs(win) do
    if all(P, w) then
      return true
    end
  end
  return false
end

function displayOX()
  local newMap = {table.unpack(map)}
  if #O > 0 then
    for o = 1, #O do
      newMap[O[o]] = "[O]"
    end
  end
  if #X > 0 then
    for x = 1, #X do
      newMap[X[x]] = "[X]"
    end
  end
  for i = 1, #newMap, 3 do
    print(newMap[i]..newMap[i+1]..newMap[i+2])
  end
end

function ai()
  local validMove = {1,2,3,4,5,6,7,8,9}
  --ลบตาเดินใน O กับ X ออกจาก validMove
  --0) เดิมใช้เปลี่ยนค่าใน validMove ที่ตรงกับ O และ X เป็น 0 แล้วค่อยมาลบออก
  --for o = 1, #O do
    --validMove[O[o]] = 0
  --end
  --for x = 1, #X do
    --validMove[X[x]] = 0
  --end
  --for i = #validMove, 1, -1 do
    --if validMove[i] == 0 then
      --table.remove(validMove,i)
    --end
  --end
  --0.5) ปรับเป็นรวม O กับ X เป็น moved ก่อนแล้วลบออกจาก validMove
  --เร็วขึ้นกว่าเดิมหน่อยโค้ดสั้นลงลดไปหนึ่งลูป
  local moved = {table.unpack(O)}
  for _, v in pairs(X) do
    table.insert(moved,v)
  end
  table.sort(moved, function(a,b) return a>b end)
  for _, v in pairs(moved) do
    table.remove(validMove,v)
  end
  --3) เพิ่มส่วน ai เลือกตำแหน่งว่างในแถวที่มี X อยู่สองตำแหน่ง
  for _, w in pairs(win) do
    local cX = any(X,w)
    for _, i in pairs(w) do
      for _, j in pairs(validMove) do
        if cX == 2 and i == j then
          return i
        end
      end
    end
  end
  local V = {-100,-100,-100,-100,-100,-100,-100,-100,-100}
  for _, v in pairs(validMove) do
    local tempX, criticalMove = {table.unpack(X)}, {}
    table.insert(tempX,v)
    V[v], criticalMove = evalOX(O,tempX)
    if #criticalMove > 0 then
      --3) เอาส่วนนี้ออก
      --2) เพิ่มส่วน ai ถึง O จะใกล้ชนะแต่เป็นตาของ X ถ้าเลือกแล้วชนะเกมก็ให้ใช้ค่านี้ไม่ต้องไปเลือกใน criticalMove อีก
      --if checkWin(tempX) then
        --return v
      --end
      --3) เอา move ออก
      local move = {}
      for _, i in pairs(validMove) do
        for _, j in pairs(criticalMove) do
          if j == i then
            --3) เปลี่ยนจากเอาค่าใส่ table เป็นคืนค่านั้นกลับ
            table.insert(move,j)
            return j
          end
        end
      end
      --3) เอาออก
      return randomChoice(move)
    end
  end
  local maxV = max(table.unpack(V))
  local imaxV = {}
  for i, v in pairs(V) do
    if v == maxV then
      table.insert(imaxV,i)
    end
  end
  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)
    if cX == 0 then
      SO = SO + cO
      if cO == 2 then
        print("critical", "{".. table.concat(w,",").."}")
        criticalMove = w
      end
    end
    if cO == 0 then
      SX = SX + cX
    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
  --3) เปลี่ยนให้แปลง move แป็นจำนวนเต็มด้วยการปัดเศษก่อนตรวจหาช่วงของ move
  --elseif move > 9 or move < 1 then
    --goto chooseAgain
  else
    move = floor(move)
    if move > 9 or move < 1 then
      goto chooseAgain
    end
  end
  for _, v in pairs(O) do
    if move == v then
      goto chooseAgain
    end
  end
  for _, v in pairs(X) do
    if move == v then
      goto chooseAgain
    end
  end
  table.insert(O,move)
  displayOX()
  if checkWin(O) then
    print("O win")
    break
  end
  if #O + #X == 9 then
    print("Draw")
    break
  end
  table.insert(X,ai())
  displayOX()
  if checkWin(X) then
    print("X win")
    break
  end
  --2) เอาออกไม่ต้องใช้ตรวจเฉพาะในตาของ O ก็พอ
  --if #O + #X == 9 then
    --print("Draw")
    --break
  --end
end