AUTOPLAY une nouvellle fois

Reviewed-on: #12
Reviewed-by: Alistair VAISSE <alistair.vaisse@etu.u-pec.fr>
Reviewed-by: Clemence DUCREUX <clemence.ducreux@etu.u-pec.fr>

README.md

@@ -112,60 +112,4 @@ Voici un récapitulatif des commandes Git que vous utiliserez fréquemment :
 
 ## 5. Supprimer une branche 
 
-    git branch -d <nom_de_la_branche>
+    git branch -d <nom_de_la_branche>
-
-
-## Comment fonctionne l’algorithme de victoire (idée générale)
-
-Dans Hex, un joueur gagne s’il existe un chemin continu de ses pions connectant ses deux bords :
-
-PLAYER1 : relier gauche → droite
-
-PLAYER2 : relier haut → bas
-
-Un “chemin” = une suite de cases adjacentes sur la grille hexagonale (6 voisins possibles) appartenant au joueur.
-
-Ce que fait l’algo (principe)
-
-L’algo fait un parcours de graphe (DFS avec une pile, ou BFS avec une file c’est pareil pour le résultat) :
-
-On prend toutes les cases du bord de départ du joueur (ex: bord gauche pour PLAYER1).
-
-On ne garde que celles qui contiennent un pion du joueur.
-
-À partir de ces cases, on explore toutes les cases voisines contenant aussi un pion du joueur, et ainsi de suite.
-
-Si pendant l’exploration on atteint l’autre bord, alors il existe un chemin → victoire.
-
-Pourquoi ça marche ?
-
-Parce que ça revient à demander :
-
-“Est-ce qu’il existe une composante connexe de pions du joueur qui touche les deux bords ?”
-
-Le DFS/BFS explore exactement la composante connexe.
-
-Les 6 voisins en Hex (grille hexagonale)
-
-Dans ton code, tu as :
-
-private static final int[][] NEIGHBORS = {
-  {-1,  0}, {+1,  0},
-  { 0, -1}, { 0, +1},
-  {-1, +1}, {+1, -1}
-};
-
-
-Ça signifie qu’une case (r,c) a jusqu’à 6 voisins :
-'''
-(r-1,c), (r+1,c) : “haut/bas”
-
-(r,c-1), (r,c+1) : “gauche/droite”
-
-(r-1,c+1) et (r+1,c-1) : les 2 diagonales propres au pavage hexagonal
-'''
-Complexité
-
-Au pire, on visite chaque case une seule fois → O(N²) pour un plateau N×N.
-
-Très correct pour Hex.

javaAPI/fr/iut_fbleau/GameAPI/AbstractGame.java

@@ -34,8 +34,8 @@ public abstract class AbstractGame {
     
     // constructeur à appeler dans le constructeur d'un fils concret avec super.
     public AbstractGame(IBoard b, EnumMap<Player,AbstractGamePlayer> m){
-	this.currentBoard=b;
+        this.currentBoard=b;
-	this.mapPlayers=m;
+        this.mapPlayers=m;
     }
 
     /**

javaAPI/fr/iut_fbleau/HexGame/HexBoard.java

@@ -1,63 +1,154 @@
 package fr.iut_fbleau.HexGame;
 
 import fr.iut_fbleau.GameAPI.*;
-import java.util.*;
+
+import java.util.ArrayDeque;
+import java.util.ArrayList;
+import java.util.Deque;
+import java.util.Iterator;
+import java.util.List;
 
 /**
- * Plateau du jeu de Hex.
+ * Représente le plateau du jeu de Hex.
  *
- * Joueur 1 relie la gauche et la droite.
+ * <h2>Rappel des conditions de victoire</h2>
- * Joueur 2 relie le haut et le bas.
+ * <ul>
+ *   <li>{@link Player#PLAYER1} gagne s'il existe un chemin de pions connectés
+ *       reliant le bord gauche au bord droit.</li>
+ *   <li>{@link Player#PLAYER2} gagne s'il existe un chemin de pions connectés
+ *       reliant le bord haut au bord bas.</li>
+ * </ul>
+ *
+ * <h2>Idée de l'algorithme de détection de victoire</h2>
+ * On modélise le plateau comme un graphe :
+ * <ul>
+ *   <li>Chaque case est un sommet</li>
+ *   <li>Deux cases sont connectées si elles sont voisines sur la grille hexagonale (6 voisins)</li>
+ * </ul>
+ *
+ * Pour tester la victoire d'un joueur, on lance un parcours (DFS/BFS) :
+ * <ol>
+ *   <li>On part de toutes les cases du bord de départ qui contiennent un pion du joueur.</li>
+ *   <li>On explore tous les pions du joueur connectés à ces cases.</li>
+ *   <li>Si on atteint le bord opposé, il existe un chemin : le joueur gagne.</li>
+ * </ol>
+ *
+ * Complexité : O(N²) au pire (on visite chaque case au plus une fois).
  */
 public class HexBoard extends AbstractBoard {
 
+    /** Taille du plateau : size x size. */
     private final int size;
-    private Player[][] cells;
-    private Deque<AbstractPly> historyLocal;
 
+    /**
+     * Grille des cases.
+     * Une case vaut :
+     * <ul>
+     *   <li>null : case vide</li>
+     *   <li>PLAYER1 : pion du joueur 1</li>
+     *   <li>PLAYER2 : pion du joueur 2</li>
+     * </ul>
+     */
+    private final Player[][] cells;
+
+    /**
+     * Offsets des 6 voisins d'une case dans une grille hexagonale.
+     *
+     * Pour une case (r,c), les voisins potentiels sont :
+     * (r-1,c), (r+1,c), (r,c-1), (r,c+1), (r-1,c+1), (r+1,c-1).
+     */
     private static final int[][] NEIGHBORS = {
-        {-1,  0}, {+1,  0},
+            {-1,  0}, {+1,  0},
-        { 0, -1}, { 0, +1},
+            { 0, -1}, { 0, +1},
-        {-1, +1}, {+1, -1}
+            {-1, +1}, {+1, -1}
     };
 
+    /** Crée un plateau vide avec {@link Player#PLAYER1} qui commence. */
     public HexBoard(int size) {
-        super();
+        this(size, Player.PLAYER1);
-        this.size = size;
-        this.cells = new Player[size][size];
-        this.historyLocal = new ArrayDeque<>();
-        this.currentPlayer = Player.PLAYER1;
     }
 
+    /**
+     * Constructeur interne, utile pour {@link #safeCopy()}.
+     * @param size taille du plateau
+     * @param current joueur courant
+     */
+    private HexBoard(int size, Player current) {
+        super(current, new ArrayDeque<>());
+        if (size <= 0) throw new IllegalArgumentException("size must be > 0");
+        this.size = size;
+        this.cells = new Player[size][size];
+    }
+
+    /** @return la taille du plateau. */
+    public int getSize() {
+        return size;
+    }
+
+    /**
+     * Vérifie si (r,c) est dans le plateau.
+     * @param r ligne (0..size-1)
+     * @param c colonne (0..size-1)
+     */
     private boolean inBounds(int r, int c) {
         return r >= 0 && r < size && c >= 0 && c < size;
     }
 
+    /** @return le contenu d'une case (null si vide). */
     private Player getCell(int r, int c) {
         return cells[r][c];
     }
 
+    /** Modifie une case (utilisé par doPly/undoPly). */
     private void setCell(int r, int c, Player p) {
         cells[r][c] = p;
     }
 
+    /**
+     * Teste la victoire de PLAYER1 (gauche -> droite).
+     *
+     * <h3>Détails de l'algorithme</h3>
+     * <ol>
+     *   <li>On initialise une structure "visited" pour ne pas revisiter les cases.</li>
+     *   <li>On met dans une pile toutes les cases du bord gauche (colonne 0)
+     *       qui contiennent un pion PLAYER1.</li>
+     *   <li>On effectue un DFS :
+     *       <ul>
+     *         <li>on dépile une case</li>
+     *         <li>si elle est sur la colonne size-1 : on a touché le bord droit -> victoire</li>
+     *         <li>sinon, on empile tous ses voisins qui sont des pions PLAYER1 et pas encore visités</li>
+     *       </ul>
+     *   </li>
+     * </ol>
+     *
+     * @return true si PLAYER1 a un chemin gauche->droite, false sinon
+     */
     private boolean hasPlayer1Won() {
         boolean[][] visited = new boolean[size][size];
         Deque<int[]> stack = new ArrayDeque<>();
+
+        // 1) points de départ : bord gauche
         for (int r = 0; r < size; r++) {
             if (getCell(r, 0) == Player.PLAYER1) {
                 visited[r][0] = true;
                 stack.push(new int[]{r, 0});
             }
         }
+
+        // 2) DFS
         while (!stack.isEmpty()) {
             int[] cur = stack.pop();
-            int cr = cur[0];
+            int cr = cur[0], cc = cur[1];
-            int cc = cur[1];
+
+            // condition d'arrivée : bord droit
             if (cc == size - 1) return true;
+
+            // explore les 6 voisins
             for (int[] d : NEIGHBORS) {
                 int nr = cr + d[0], nc = cc + d[1];
-                if (inBounds(nr, nc) && !visited[nr][nc] && getCell(nr, nc) == Player.PLAYER1) {
+                if (inBounds(nr, nc)
+                        && !visited[nr][nc]
+                        && getCell(nr, nc) == Player.PLAYER1) {
                     visited[nr][nc] = true;
                     stack.push(new int[]{nr, nc});
                 }
@@ -66,23 +157,42 @@ public class HexBoard extends AbstractBoard {
         return false;
     }
 
+    /**
+     * Teste la victoire de PLAYER2 (haut -> bas).
+     *
+     * Même principe que {@link #hasPlayer1Won()} mais :
+     * <ul>
+     *   <li>Départ : bord haut (ligne 0)</li>
+     *   <li>Arrivée : bord bas (ligne size-1)</li>
+     * </ul>
+     *
+     * @return true si PLAYER2 a un chemin haut->bas, false sinon
+     */
     private boolean hasPlayer2Won() {
         boolean[][] visited = new boolean[size][size];
         Deque<int[]> stack = new ArrayDeque<>();
+
+        // points de départ : bord haut
         for (int c = 0; c < size; c++) {
             if (getCell(0, c) == Player.PLAYER2) {
                 visited[0][c] = true;
                 stack.push(new int[]{0, c});
             }
         }
+
+        // DFS
         while (!stack.isEmpty()) {
             int[] cur = stack.pop();
-            int cr = cur[0];
+            int cr = cur[0], cc = cur[1];
-            int cc = cur[1];
+
+            // condition d'arrivée : bord bas
             if (cr == size - 1) return true;
+
             for (int[] d : NEIGHBORS) {
                 int nr = cr + d[0], nc = cc + d[1];
-                if (inBounds(nr, nc) && !visited[nr][nc] && getCell(nr, nc) == Player.PLAYER2) {
+                if (inBounds(nr, nc)
+                        && !visited[nr][nc]
+                        && getCell(nr, nc) == Player.PLAYER2) {
                     visited[nr][nc] = true;
                     stack.push(new int[]{nr, nc});
                 }
@@ -98,18 +208,50 @@ public class HexBoard extends AbstractBoard {
         int r = hp.getRow(), c = hp.getCol();
         return inBounds(r, c)
                 && getCell(r, c) == null
-                && hp.getPlayer() == this.getCurrentPlayer();
+                && hp.getPlayer() == getCurrentPlayer();
+    }
+
+    /**
+     * Teste si un coup est immédiatement gagnant.
+     *
+     * On joue le coup, on teste la victoire, puis on annule le coup.
+     * Cela permet d'évaluer un coup sans modifier définitivement l'état du plateau.
+     *
+     * @param move coup à tester
+     * @return true si après ce coup le joueur a gagné, false sinon
+     */
+    public boolean isWinningMove(AbstractPly move) {
+        if (!isLegal(move)) return false;
+        Player p = move.getPlayer();
+
+        doPly(move);
+        boolean winNow = (p == Player.PLAYER1) ? hasPlayer1Won() : hasPlayer2Won();
+        undoPly();
+
+        return winNow;
     }
 
     @Override
     public void doPly(AbstractPly move) {
-        if (!(move instanceof HexPly))
+        if (!(move instanceof HexPly)) {
             throw new IllegalArgumentException("Coup invalide: " + move);
+        }
+        if (!isLegal(move)) {
+            throw new IllegalStateException("Coup illégal: " + move);
+        }
+
         HexPly hp = (HexPly) move;
-        if (!isLegal(hp))
-            throw new IllegalStateException("Coup illégal: " + hp);
         setCell(hp.getRow(), hp.getCol(), hp.getPlayer());
-        historyLocal.push(hp);
+        addPlyToHistory(move);
+        setNextPlayer();
+    }
+
+    @Override
+    public void undoPly() {
+        AbstractPly last = removePlyFromHistory();
+        HexPly hp = (HexPly) last;
+
+        setCell(hp.getRow(), hp.getCol(), null);
         setNextPlayer();
     }
 
@@ -120,46 +262,32 @@ public class HexBoard extends AbstractBoard {
 
     @Override
     public Result getResult() {
-        if (hasPlayer1Won()) return Result.WIN;
+        if (!isGameOver()) return null;
-        if (hasPlayer2Won()) return Result.LOSS;
+        if (hasPlayer1Won()) return Result.WIN;   // du point de vue PLAYER1
-        return Result.DRAW;
+        return Result.LOSS;
     }
 
     @Override
-    public Iterator<AbstractPly> getPlies() {
+    public Iterator<AbstractPly> iterator() {
-        Player me = this.getCurrentPlayer();
+        Player me = getCurrentPlayer();
         List<AbstractPly> moves = new ArrayList<>();
+
         for (int r = 0; r < size; r++) {
             for (int c = 0; c < size; c++) {
-                if (getCell(r, c) == null) moves.add(new HexPly(me, r, c));
+                if (getCell(r, c) == null) {
+                    moves.add(new HexPly(me, r, c));
+                }
             }
         }
         return moves.iterator();
     }
 
-    @Override
-    public Iterator<AbstractPly> getHistory() {
-        return historyLocal.iterator();
-    }
-
-    @Override
-    public void undoLastPly() {
-        if (historyLocal.isEmpty()) return;
-        HexPly last = (HexPly) historyLocal.pop();
-        setCell(last.getRow(), last.getCol(), null);
-        this.currentPlayer = last.getPlayer();
-    }
-
     @Override
     public IBoard safeCopy() {
-        HexBoard copy = new HexBoard(this.size);
+        HexBoard copy = new HexBoard(this.size, this.getCurrentPlayer());
-        copy.currentPlayer = this.currentPlayer;
         for (int r = 0; r < size; r++) {
-            for (int c = 0; c < size; c++) {
+            System.arraycopy(this.cells[r], 0, copy.cells[r], 0, size);
-                copy.cells[r][c] = this.cells[r][c];
-            }
         }
-        copy.historyLocal = new ArrayDeque<>(this.historyLocal);
         return copy;
     }
 
@@ -180,8 +308,4 @@ public class HexBoard extends AbstractBoard {
         sb.append("Current player: ").append(getCurrentPlayer()).append("\n");
         return sb.toString();
     }
-
-    public int getSize() {
-        return size;
-    }
 }

javaAPI/fr/iut_fbleau/HexGame/HexMain.java

@@ -0,0 +1,40 @@
+package fr.iut_fbleau.HexGame;
+
+import fr.iut_fbleau.GameAPI.*;
+import java.util.EnumMap;
+import java.util.Scanner;
+
+/**
+ * Lancement d'une partie de Hex en console.
+ */
+public class HexMain {
+
+    public static void main(String[] args) {
+        int size = 7;
+        if (args.length >= 1) {
+            try { size = Integer.parseInt(args[0]); } catch (NumberFormatException ignored) {}
+        }
+
+        HexBoard board = new HexBoard(size);
+
+        Scanner sc = new Scanner(System.in);
+        Result res;
+        EnumMap<Player, AbstractGamePlayer> players = new EnumMap<>(Player.class);
+        players.put(Player.PLAYER1, new HumanConsolePlayer(Player.PLAYER1, sc));
+        players.put(Player.PLAYER2, new HumanConsolePlayer(Player.PLAYER2, sc));
+
+
+        if (args.length>=2 && args[1].equals("autoplay")) {
+            Simulation sim = new Simulation(board, players);
+            res = sim.run(); 
+        } else {
+            AbstractGame game = new AbstractGame(board, players) {};
+            res = game.run();
+        }
+
+        System.out.println(board);
+        System.out.println("Résultat (du point de vue de PLAYER1) : " + res);
+
+        sc.close();
+    }
+}

javaAPI/fr/iut_fbleau/HexGame/HumanConsolePlayer.java

@@ -0,0 +1,68 @@
+package fr.iut_fbleau.HexGame;
+
+import fr.iut_fbleau.GameAPI.*;
+
+import java.util.Scanner;
+
+/**
+ * Joueur humain en console.
+ *
+ * Format attendu : "row col" (indices à partir de 0).
+ */
+public class HumanConsolePlayer extends AbstractGamePlayer {
+
+    private final Scanner in;
+
+    public HumanConsolePlayer(Player me, Scanner in) {
+        super(me);
+        this.in = in;
+    }
+
+    @Override
+    public AbstractPly giveYourMove(IBoard board) {
+        if (!(board instanceof HexBoard)) {
+            throw new IllegalArgumentException("Ce joueur attend un HexBoard.");
+        }
+        HexBoard hb = (HexBoard) board;
+
+        while (true) {
+            System.out.println(hb);
+            System.out.print("Joueur " + board.getCurrentPlayer() + " - entrez un coup (row col) : ");
+
+            String line = in.nextLine().trim();
+            if (line.equalsIgnoreCase("quit") || line.equalsIgnoreCase("exit")) {
+                throw new IllegalStateException("Partie interrompue par l'utilisateur.");
+            }
+            if (line.equalsIgnoreCase("help")) {
+                System.out.println("Entrez deux entiers : row col (0 <= row,col < " + hb.getSize() + ")");
+                System.out.println("Commandes: help, quit");
+                continue;
+            }
+
+            String[] parts = line.split("\\s+");
+            if (parts.length != 2) {
+                System.out.println("Format invalide. Exemple: 3 4");
+                continue;
+            }
+
+            try {
+                int r = Integer.parseInt(parts[0]);
+                int c = Integer.parseInt(parts[1]);
+                HexPly ply = new HexPly(board.getCurrentPlayer(), r, c);
+
+                if (!hb.isLegal(ply)) {
+                    System.out.println("Coup illégal (case occupée / hors plateau / mauvais joueur). Réessayez.");
+                    continue;
+                }
+
+                if (hb.isWinningMove(ply)) {
+                    System.out.println("Coup gagnant !");
+                }
+
+                return ply;
+            } catch (NumberFormatException e) {
+                System.out.println("Veuillez entrer deux entiers.");
+            }
+        }
+    }
+}

javaAPI/fr/iut_fbleau/HexGame/Simulation.java

@@ -0,0 +1,145 @@
+package fr.iut_fbleau.HexGame;
+
+import fr.iut_fbleau.GameAPI.*;
+import java.util.EnumMap;
+import java.util.LinkedList;
+
+
+public class Simulation extends AbstractGame {
+
+    //ATTRIBUTS
+    private HexPly bestmove;
+    private float bestoutcome;
+    private int MAXDEPTH = 6;
+    private LinkedList<Integer[]> taken = new LinkedList<Integer[]>();
+
+    //ATTRIBUTS QUE JE NE VOUDRAIS PAS CRÉER IDÉALEMENT
+    private IBoard simCurrentBoard;
+    private EnumMap<Player, AbstractGamePlayer> simmapPlayers;
+
+    //CONSTRUCTEUR
+    public Simulation(IBoard b, EnumMap<Player,AbstractGamePlayer> m){
+        super(b, m);
+        simCurrentBoard = b;
+        simmapPlayers = m;
+    }
+
+    //METHODES
+    private float explMAX(HexBoard position, int depth){
+        if (position.getResult()==Result.LOSS) {
+            return -1.0f;
+        } else if (position.getResult()==Result.WIN){
+            return 1.0f;
+        } else if (depth==MAXDEPTH) {
+            return 0f;
+        } else {
+                float bestcase = -1.0f;
+                HexPly bestcasemove;
+                HexPly testmove;
+                for (int i=0; i<position.getSize(); i++) {
+                        for (int j=0; j<position.getSize(); j++) {
+                                if(depth==0){
+                                    //System.out.println("MAX New Line :");
+                                }
+                                Integer[] t = new Integer[]{i, j}; 
+                                testmove = new HexPly(Player.PLAYER1, i, j);
+                                if(!taken.contains(t) && position.isLegal(testmove)){
+                                        //System.out.println("  MAX test move : "+Integer.toString(i)+","+Integer.toString(j));
+                                        taken.add(t);
+                                        position.doPly(testmove);
+                                        float val = explMIN(position, depth+1);  
+                                        if (val >= bestcase) {
+                                                //System.out.println("     MAX new best case");
+                                                bestcase = val;
+                                                bestcasemove = testmove;
+                                                if (depth==0) {
+                                                    this.bestoutcome = bestcase;
+                                                    this.bestmove = bestcasemove;
+                                                }
+                                        }
+                                        position.undoPly();
+                                        taken.remove(t);
+                                }
+                        }
+                }
+                return bestcase;
+        }
+    }
+
+
+    private float explMIN(HexBoard position, int depth){
+        if (position.getResult()==Result.LOSS) {
+            return -1.0f;
+        } else if (position.getResult()==Result.WIN){
+            return 1.0f;
+        } else if (depth==MAXDEPTH) {
+            return 0f;
+        } else {
+                float bestcase = 1.0f;
+                HexPly bestcasemove;
+                HexPly testmove;
+                for (int i=0; i<position.getSize(); i++) {
+                        for (int j=0; j<position.getSize(); j++) {
+                                if(depth==0){
+                                    //System.out.println("MIN New Line :");
+                                }
+                                Integer[] t = new Integer[]{i, j}; 
+                                testmove = new HexPly(Player.PLAYER2, i, j);
+                                if(!taken.contains(t) && position.isLegal(testmove)){
+                                        //System.out.println("  MIN test move : "+Integer.toString(i)+","+Integer.toString(j));
+                                        taken.add(t);
+                                        position.doPly(testmove);
+                                        float val = explMAX(position, depth+1);  
+                                        if (val <= bestcase) {
+                                                //System.out.println("     MIN new best case");
+                                                bestcase = val;
+                                                bestcasemove = testmove;
+                                                if (depth==0) {
+                                                    this.bestoutcome = bestcase;
+                                                    this.bestmove = bestcasemove;
+                                                }
+                                        }
+                                        
+                                        position.undoPly();
+                                        taken.remove(t);
+                                }
+                        }
+                }
+                return bestcase;
+        }
+    }
+
+    private AbstractPly GiveBestMove(IBoard board) {
+        if (!(board instanceof HexBoard)) {
+            throw new IllegalArgumentException("Ce joueur attend un HexBoard.");
+        }
+        HexBoard hb = (HexBoard) board;
+        float bestcase;
+        if(hb.getCurrentPlayer()==Player.PLAYER1){
+            bestcase = explMAX(hb, 0);
+        } else {
+            bestcase = explMIN(hb, 0);
+        }
+        return this.bestmove;
+    }
+
+    @Override
+    public Result run(){
+        while(!simCurrentBoard.isGameOver()) {
+            AbstractGamePlayer player = simmapPlayers.get(simCurrentBoard.getCurrentPlayer());
+            IBoard board = simCurrentBoard.safeCopy();
+            AbstractPly ply = GiveBestMove(board);
+            HexPly concretePly = (HexPly) ply;
+
+            if (simCurrentBoard.isLegal(ply)) {
+                simCurrentBoard.doPly(ply);
+                taken.add(new Integer[]{concretePly.getRow(), concretePly.getCol()});
+                System.out.println("Player "+player+" goes ("+concretePly.getRow()+","+concretePly.getCol()+")");
+            }
+            else throw new IllegalStateException("Player "+ player + " is a bloody cheat. He tried playing : "+concretePly.getRow()+","+concretePly.getCol()+" I give up.");
+        }
+	    return simCurrentBoard.getResult();
+    }
+
+    
+}