shogi_server/board.rb

   1 ## $Id$
   2
   3 ## Copyright (C) 2004 NABEYA Kenichi (aka nanami@2ch)
   4 ## Copyright (C) 2007-2008 Daigo Moriwaki (daigo at debian dot org)
   5 ##
   6 ## This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7 ## it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8 ## the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9 ## (at your option) any later version.
  10 ##
  11 ## This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12 ## but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13 ## MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14 ## GNU General Public License for more details.
  15 ##
  16 ## You should have received a copy of the GNU General Public License
  17 ## along with this program; if not, write to the Free Software
  18 ## Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19
  20 module ShogiServer # for a namespace
  21
  22 class Board
  23   def initialize(move_count=0)
  24     @sente_hands = Array::new
  25     @gote_hands  = Array::new
  26     @history       = Hash::new(0)
  27     @sente_history = Hash::new(0)
  28     @gote_history  = Hash::new(0)
  29     @array = [[], [], [], [], [], [], [], [], [], []]
  30     @move_count = move_count
  31     @teban = nil # black => true, white => false
  32   end
  33   attr_accessor :array, :sente_hands, :gote_hands, :history, :sente_history, :gote_history, :teban
  34   attr_reader :move_count
  35
  36   def deep_copy
  37     # return Marshal.load(Marshal.dump(self))
  38     board = Board.new(self.move_count)
  39     board.sente_hands   = self.sente_hands.clone
  40     board.gote_hands    = self.gote_hands.clone
  41     board.history       = self.history.clone
  42     board.history.default = 0
  43     board.sente_history = self.sente_history.clone
  44     board.sente_history.default = 0
  45     board.gote_history  = self.gote_history.clone
  46     board.gote_history.default = 0
  47     board.array = []
  48     self.array.each {|a| board.array.push(a.clone)}
  49     board.teban         = self.teban
  50     return board
  51   end
  52
  53   def initial
  54     PieceKY::new(self, 1, 1, false)
  55     PieceKE::new(self, 2, 1, false)
  56     PieceGI::new(self, 3, 1, false)
  57     PieceKI::new(self, 4, 1, false)
  58     PieceOU::new(self, 5, 1, false)
  59     PieceKI::new(self, 6, 1, false)
  60     PieceGI::new(self, 7, 1, false)
  61     PieceKE::new(self, 8, 1, false)
  62     PieceKY::new(self, 9, 1, false)
  63     PieceKA::new(self, 2, 2, false)
  64     PieceHI::new(self, 8, 2, false)
  65     (1..9).each do |i|
  66       PieceFU::new(self, i, 3, false)
  67     end
  68
  69     PieceKY::new(self, 1, 9, true)
  70     PieceKE::new(self, 2, 9, true)
  71     PieceGI::new(self, 3, 9, true)
  72     PieceKI::new(self, 4, 9, true)
  73     PieceOU::new(self, 5, 9, true)
  74     PieceKI::new(self, 6, 9, true)
  75     PieceGI::new(self, 7, 9, true)
  76     PieceKE::new(self, 8, 9, true)
  77     PieceKY::new(self, 9, 9, true)
  78     PieceKA::new(self, 8, 8, true)
  79     PieceHI::new(self, 2, 8, true)
  80     (1..9).each do |i|
  81       PieceFU::new(self, i, 7, true)
  82     end
  83     @teban = true
  84   end
  85
  86   def have_piece?(hands, name)
  87     piece = hands.find { |i|
  88       i.name == name
  89     }
  90     return piece
  91   end
  92
  93   def move_to(x0, y0, x1, y1, name, sente)
  94     if (sente)
  95       hands = @sente_hands
  96     else
  97       hands = @gote_hands
  98     end
  99
 100     if ((x0 == 0) || (y0 == 0))
 101       piece = have_piece?(hands, name)
 102       return :illegal if (piece == nil || ! piece.move_to?(x1, y1, name))
 103       piece.move_to(x1, y1)
 104     else
 105       if (@array[x0][y0] == nil || !@array[x0][y0].move_to?(x1, y1, name))
 106         return :illegal
 107       end
 108       if (@array[x0][y0].name != name) # promoted ?
 109         @array[x0][y0].promoted = true
 110       end
 111       if (@array[x1][y1]) # capture
 112         if (@array[x1][y1].name == "OU")
 113           return :outori        # return board update
 114         end
 115         @array[x1][y1].sente = @array[x0][y0].sente
 116         @array[x1][y1].move_to(0, 0)
 117         hands.sort! {|a, b| # TODO refactor. Move to Piece class
 118           a.name <=> b.name
 119         }
 120       end
 121       @array[x0][y0].move_to(x1, y1)
 122     end
 123     @move_count += 1
 124     @teban = @teban ? false : true
 125     return true
 126   end
 127
 128   def look_for_ou(sente)
 129     x = 1
 130     while (x <= 9)
 131       y = 1
 132       while (y <= 9)
 133         if (@array[x][y] &&
 134             (@array[x][y].name == "OU") &&
 135             (@array[x][y].sente == sente))
 136           return @array[x][y]
 137         end
 138         y = y + 1
 139       end
 140       x = x + 1
 141     end
 142     raise "can't find ou"
 143   end
 144
 145   # note checkmate, but check. sente is checked.
 146   def checkmated?(sente)        # sente is loosing
 147     ou = look_for_ou(sente)
 148     x = 1
 149     while (x <= 9)
 150       y = 1
 151       while (y <= 9)
 152         if (@array[x][y] &&
 153             (@array[x][y].sente != sente))
 154           if (@array[x][y].movable_grids.include?([ou.x, ou.y]))
 155             return true
 156           end
 157         end
 158         y = y + 1
 159       end
 160       x = x + 1
 161     end
 162     return false
 163   end
 164
 165   def uchifuzume?(sente)
 166     rival_ou = look_for_ou(! sente)   # rival's ou
 167     if (sente)                  # rival is gote
 168       if ((rival_ou.y != 9) &&
 169           (@array[rival_ou.x][rival_ou.y + 1]) &&
 170           (@array[rival_ou.x][rival_ou.y + 1].name == "FU") &&
 171           (@array[rival_ou.x][rival_ou.y + 1].sente == sente)) # uchifu true
 172         fu_x = rival_ou.x
 173         fu_y = rival_ou.y + 1
 174       else
 175         return false
 176       end
 177     else                        # gote
 178       if ((rival_ou.y != 1) &&
 179           (@array[rival_ou.x][rival_ou.y - 1]) &&
 180           (@array[rival_ou.x][rival_ou.y - 1].name == "FU") &&
 181           (@array[rival_ou.x][rival_ou.y - 1].sente == sente)) # uchifu true
 182         fu_x = rival_ou.x
 183         fu_y = rival_ou.y - 1
 184       else
 185         return false
 186       end
 187     end
 188
 189     ## case: rival_ou is moving
 190     rival_ou.movable_grids.each do |(cand_x, cand_y)|
 191       tmp_board = deep_copy
 192       s = tmp_board.move_to(rival_ou.x, rival_ou.y, cand_x, cand_y, "OU", ! sente)
 193       raise "internal error" if (s != true)
 194       if (! tmp_board.checkmated?(! sente)) # good move
 195         return false
 196       end
 197     end
 198
 199     ## case: rival is capturing fu
 200     x = 1
 201     while (x <= 9)
 202       y = 1
 203       while (y <= 9)
 204         if (@array[x][y] &&
 205             (@array[x][y].sente != sente) &&
 206             @array[x][y].movable_grids.include?([fu_x, fu_y])) # capturable
 207
 208           names = []
 209           if (@array[x][y].promoted)
 210             names << @array[x][y].promoted_name
 211           else
 212             names << @array[x][y].name
 213             if @array[x][y].promoted_name &&
 214                @array[x][y].move_to?(fu_x, fu_y, @array[x][y].promoted_name)
 215               names << @array[x][y].promoted_name
 216             end
 217           end
 218           names.map! do |name|
 219             tmp_board = deep_copy
 220             s = tmp_board.move_to(x, y, fu_x, fu_y, name, ! sente)
 221             if s == :illegal
 222               s # result
 223             else
 224               tmp_board.checkmated?(! sente) # result
 225             end
 226           end
 227           all_illegal = names.find {|a| a != :illegal}
 228           raise "internal error: legal move not found" if all_illegal == nil
 229           r = names.find {|a| a == false} # good move
 230           return false if r == false # found good move
 231         end
 232         y = y + 1
 233       end
 234       x = x + 1
 235     end
 236     return true
 237   end
 238
 239   # @[sente|gote]_history has at least one item while the player is checking the other or
 240   # the other escapes.
 241   def update_sennichite(player)
 242     str = to_s
 243     @history[str] += 1
 244     if checkmated?(!player)
 245       if (player)
 246         @sente_history["dummy"] = 1  # flag to see Sente player is checking Gote player
 247       else
 248         @gote_history["dummy"]  = 1  # flag to see Gote player is checking Sente player
 249       end
 250     else
 251       if (player)
 252         @sente_history.clear # no more continuous check
 253       else
 254         @gote_history.clear  # no more continuous check
 255       end
 256     end
 257     if @sente_history.size > 0  # possible for Sente's or Gote's turn
 258       @sente_history[str] += 1
 259     end
 260     if @gote_history.size > 0   # possible for Sente's or Gote's turn
 261       @gote_history[str] += 1
 262     end
 263   end
 264
 265   def oute_sennichite?(player)
 266     if (@sente_history[to_s] >= 4)
 267       return :oute_sennichite_sente_lose
 268     elsif (@gote_history[to_s] >= 4)
 269       return :oute_sennichite_gote_lose
 270     else
 271       return nil
 272     end
 273   end
 274
 275   def sennichite?(sente)
 276     if (@history[to_s] >= 4) # already 3 times
 277       return true
 278     end
 279     return false
 280   end
 281
 282   def good_kachi?(sente)
 283     if (checkmated?(sente))
 284       puts "'NG: Checkmating." if $DEBUG
 285       return false
 286     end
 287
 288     ou = look_for_ou(sente)
 289     if (sente && (ou.y >= 4))
 290       puts "'NG: Black's OU does not enter yet." if $DEBUG
 291       return false
 292     end
 293     if (! sente && (ou.y <= 6))
 294       puts "'NG: White's OU does not enter yet." if $DEBUG
 295       return false
 296     end
 297
 298     number = 0
 299     point = 0
 300
 301     if (sente)
 302       hands = @sente_hands
 303       r = [1, 2, 3]
 304     else
 305       hands = @gote_hands
 306       r = [7, 8, 9]
 307     end
 308     r.each do |y|
 309       x = 1
 310       while (x <= 9)
 311         if (@array[x][y] &&
 312             (@array[x][y].sente == sente) &&
 313             (@array[x][y].point > 0))
 314           point = point + @array[x][y].point
 315           number = number + 1
 316         end
 317         x = x + 1
 318       end
 319     end
 320     hands.each do |piece|
 321       point = point + piece.point
 322     end
 323
 324     if (number < 10)
 325       puts "'NG: Piece#[%d] is too small." % [number] if $DEBUG
 326       return false
 327     end
 328     if (sente)
 329       if (point < 28)
 330         puts "'NG: Black's point#[%d] is too small." % [point] if $DEBUG
 331         return false
 332       end
 333     else
 334       if (point < 27)
 335         puts "'NG: White's point#[%d] is too small." % [point] if $DEBUG
 336         return false
 337       end
 338     end
 339
 340     puts "'Good: Piece#[%d], Point[%d]." % [number, point] if $DEBUG
 341     return true
 342   end
 343
 344   # sente is nil only if tests in test_board run
 345   def handle_one_move(str, sente=nil)
 346     if (str =~ /^([\+\-])(\d)(\d)(\d)(\d)([A-Z]{2})/)
 347       sg = $1
 348       x0 = $2.to_i
 349       y0 = $3.to_i
 350       x1 = $4.to_i
 351       y1 = $5.to_i
 352       name = $6
 353     elsif (str =~ /^%KACHI/)
 354       raise ArgumentError, "sente is null", caller if sente == nil
 355       if (good_kachi?(sente))
 356         return :kachi_win
 357       else
 358         return :kachi_lose
 359       end
 360     elsif (str =~ /^%TORYO/)
 361       return :toryo
 362     else
 363       return :illegal
 364     end
 365
 366     if (((x0 == 0) || (y0 == 0)) && # source is not from hand
 367         ((x0 != 0) || (y0 != 0)))
 368       return :illegal
 369     elsif ((x1 == 0) || (y1 == 0)) # destination is out of board
 370       return :illegal
 371     end
 372
 373     if (sg == "+")
 374       sente = true if sente == nil           # deprecated
 375       return :illegal unless sente == true   # black player's move must be black
 376       hands = @sente_hands
 377     else
 378       sente = false if sente == nil          # deprecated
 379       return :illegal unless sente == false  # white player's move must be white
 380       hands = @gote_hands
 381     end
 382
 383     ## source check
 384     if ((x0 == 0) && (y0 == 0))
 385       return :illegal if (! have_piece?(hands, name))
 386     elsif (! @array[x0][y0])
 387       return :illegal           # no piece
 388     elsif (@array[x0][y0].sente != sente)
 389       return :illegal           # this is not mine
 390     elsif (@array[x0][y0].name != name)
 391       return :illegal if (@array[x0][y0].promoted_name != name) # can't promote
 392     end
 393
 394     ## destination check
 395     if (@array[x1][y1] &&
 396         (@array[x1][y1].sente == sente)) # can't capture mine
 397       return :illegal
 398     elsif ((x0 == 0) && (y0 == 0) && @array[x1][y1])
 399       return :illegal           # can't put on existing piece
 400     end
 401
 402     tmp_board = deep_copy
 403     return :illegal if (tmp_board.move_to(x0, y0, x1, y1, name, sente) == :illegal)
 404     return :oute_kaihimore if (tmp_board.checkmated?(sente))
 405     tmp_board.update_sennichite(sente)
 406     os_result = tmp_board.oute_sennichite?(sente)
 407     return os_result if os_result # :oute_sennichite_sente_lose or :oute_sennichite_gote_lose
 408     return :sennichite if tmp_board.sennichite?(sente)
 409
 410     if ((x0 == 0) && (y0 == 0) && (name == "FU") && tmp_board.uchifuzume?(sente))
 411       return :uchifuzume
 412     end
 413
 414     move_to(x0, y0, x1, y1, name, sente)
 415
 416     update_sennichite(sente)
 417     return :normal
 418   end
 419
 420   def to_s
 421     a = Array::new
 422     y = 1
 423     while (y <= 9)
 424       a.push(sprintf("P%d", y))
 425       x = 9
 426       while (x >= 1)
 427         piece = @array[x][y]
 428         if (piece)
 429           s = piece.to_s
 430         else
 431           s = " * "
 432         end
 433         a.push(s)
 434         x = x - 1
 435       end
 436       a.push(sprintf("\n"))
 437       y = y + 1
 438     end
 439     if (! sente_hands.empty?)
 440       a.push("P+")
 441       sente_hands.each do |p|
 442         a.push("00" + p.name)
 443       end
 444       a.push("\n")
 445     end
 446     if (! gote_hands.empty?)
 447       a.push("P-")
 448       gote_hands.each do |p|
 449         a.push("00" + p.name)
 450       end
 451       a.push("\n")
 452     end
 453     a.push("%s\n" % [@teban ? "+" : "-"])
 454     return a.join
 455   end
 456 end
 457
 458 end # ShogiServer