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   end
  39
  40   def initial
  41     PieceKY::new(self, 1, 1, false)
  42     PieceKE::new(self, 2, 1, false)
  43     PieceGI::new(self, 3, 1, false)
  44     PieceKI::new(self, 4, 1, false)
  45     PieceOU::new(self, 5, 1, false)
  46     PieceKI::new(self, 6, 1, false)
  47     PieceGI::new(self, 7, 1, false)
  48     PieceKE::new(self, 8, 1, false)
  49     PieceKY::new(self, 9, 1, false)
  50     PieceKA::new(self, 2, 2, false)
  51     PieceHI::new(self, 8, 2, false)
  52     (1..9).each do |i|
  53       PieceFU::new(self, i, 3, false)
  54     end
  55
  56     PieceKY::new(self, 1, 9, true)
  57     PieceKE::new(self, 2, 9, true)
  58     PieceGI::new(self, 3, 9, true)
  59     PieceKI::new(self, 4, 9, true)
  60     PieceOU::new(self, 5, 9, true)
  61     PieceKI::new(self, 6, 9, true)
  62     PieceGI::new(self, 7, 9, true)
  63     PieceKE::new(self, 8, 9, true)
  64     PieceKY::new(self, 9, 9, true)
  65     PieceKA::new(self, 8, 8, true)
  66     PieceHI::new(self, 2, 8, true)
  67     (1..9).each do |i|
  68       PieceFU::new(self, i, 7, true)
  69     end
  70     @teban = true
  71   end
  72
  73   def set_from_str(strs)
  74     strs.split(/\n/).each do |str|
  75       if (str =~ /^P\d/)
  76         str.sub!(/^P(.)/, '')
  77         y = $1.to_i
  78         x = 9
  79         while (str.length > 2)
  80           str.sub!(/^(...?)/, '')
  81           one = $1
  82           if (one =~ /^([\+\-])(..)/)
  83             sg = $1
  84             name = $2
  85             if (sg == "+")
  86               sente = true
  87             else
  88               sente = false
  89             end
  90             if ((x < 1) || (9 < x) || (y < 1) || (9 < y))
  91               raise "bad position #{x} #{y}"
  92             end
  93             case (name)
  94             when "FU"
  95               PieceFU::new(self, x, y, sente)
  96             when "KY"
  97               PieceKY::new(self, x, y, sente)
  98             when "KE"
  99               PieceKE::new(self, x, y, sente)
 100             when "GI"
 101               PieceGI::new(self, x, y, sente)
 102             when "KI"
 103               PieceKI::new(self, x, y, sente)
 104             when "OU"
 105               PieceOU::new(self, x, y, sente)
 106             when "KA"
 107               PieceKA::new(self, x, y, sente)
 108             when "HI"
 109               PieceHI::new(self, x, y, sente)
 110             when "TO"
 111               PieceFU::new(self, x, y, sente, true)
 112             when "NY"
 113               PieceKY::new(self, x, y, sente, true)
 114             when "NK"
 115               PieceKE::new(self, x, y, sente, true)
 116             when "NG"
 117               PieceGI::new(self, x, y, sente, true)
 118             when "UM"
 119               PieceKA::new(self, x, y, sente, true)
 120             when "RY"
 121               PieceHI::new(self, x, y, sente, true)
 122             else
 123               raise "unkown piece #{name}"
 124             end
 125           end
 126           x = x - 1
 127         end
 128       elsif (str =~ /^P([\+\-])/)
 129         sg = $1
 130         if (sg == "+")
 131           sente = true
 132         else
 133           sente = false
 134         end
 135         str.sub!(/^../, '')
 136         while (str.length > 3)
 137           str.sub!(/^..(..)/, '')
 138           name = $1
 139           case (name)
 140           when "FU"
 141             PieceFU::new(self, 0, 0, sente)
 142           when "KY"
 143             PieceKY::new(self, 0, 0, sente)
 144           when "KE"
 145             PieceKE::new(self, 0, 0, sente)
 146           when "GI"
 147             PieceGI::new(self, 0, 0, sente)
 148           when "KI"
 149             PieceKI::new(self, 0, 0, sente)
 150           when "KA"
 151             PieceKA::new(self, 0, 0, sente)
 152           when "HI"
 153             PieceHI::new(self, 0, 0, sente)
 154           else
 155             raise "unkown piece #{name}"
 156           end
 157         end # while
 158       end # if
 159     end # do
 160   end
 161
 162   def have_piece?(hands, name)
 163     piece = hands.find { |i|
 164       i.name == name
 165     }
 166     return piece
 167   end
 168
 169   def move_to(x0, y0, x1, y1, name, sente)
 170     if (sente)
 171       hands = @sente_hands
 172     else
 173       hands = @gote_hands
 174     end
 175
 176     if ((x0 == 0) || (y0 == 0))
 177       piece = have_piece?(hands, name)
 178       return :illegal if (piece == nil || ! piece.move_to?(x1, y1, name))
 179       piece.move_to(x1, y1)
 180     else
 181       if (@array[x0][y0] == nil || !@array[x0][y0].move_to?(x1, y1, name))
 182         return :illegal
 183       end
 184       if (@array[x0][y0].name != name) # promoted ?
 185         @array[x0][y0].promoted = true
 186       end
 187       if (@array[x1][y1]) # capture
 188         if (@array[x1][y1].name == "OU")
 189           return :outori        # return board update
 190         end
 191         @array[x1][y1].sente = @array[x0][y0].sente
 192         @array[x1][y1].move_to(0, 0)
 193         hands.sort! {|a, b| # TODO refactor. Move to Piece class
 194           a.name <=> b.name
 195         }
 196       end
 197       @array[x0][y0].move_to(x1, y1)
 198     end
 199     @move_count += 1
 200     @teban = @teban ? false : true
 201     return true
 202   end
 203
 204   def look_for_ou(sente)
 205     x = 1
 206     while (x <= 9)
 207       y = 1
 208       while (y <= 9)
 209         if (@array[x][y] &&
 210             (@array[x][y].name == "OU") &&
 211             (@array[x][y].sente == sente))
 212           return @array[x][y]
 213         end
 214         y = y + 1
 215       end
 216       x = x + 1
 217     end
 218     raise "can't find ou"
 219   end
 220
 221   # note checkmate, but check. sente is checked.
 222   def checkmated?(sente)        # sente is loosing
 223     ou = look_for_ou(sente)
 224     x = 1
 225     while (x <= 9)
 226       y = 1
 227       while (y <= 9)
 228         if (@array[x][y] &&
 229             (@array[x][y].sente != sente))
 230           if (@array[x][y].movable_grids.include?([ou.x, ou.y]))
 231             return true
 232           end
 233         end
 234         y = y + 1
 235       end
 236       x = x + 1
 237     end
 238     return false
 239   end
 240
 241   def uchifuzume?(sente)
 242     rival_ou = look_for_ou(! sente)   # rival's ou
 243     if (sente)                  # rival is gote
 244       if ((rival_ou.y != 9) &&
 245           (@array[rival_ou.x][rival_ou.y + 1]) &&
 246           (@array[rival_ou.x][rival_ou.y + 1].name == "FU") &&
 247           (@array[rival_ou.x][rival_ou.y + 1].sente == sente)) # uchifu true
 248         fu_x = rival_ou.x
 249         fu_y = rival_ou.y + 1
 250       else
 251         return false
 252       end
 253     else                        # gote
 254       if ((rival_ou.y != 1) &&
 255           (@array[rival_ou.x][rival_ou.y - 1]) &&
 256           (@array[rival_ou.x][rival_ou.y - 1].name == "FU") &&
 257           (@array[rival_ou.x][rival_ou.y - 1].sente == sente)) # uchifu true
 258         fu_x = rival_ou.x
 259         fu_y = rival_ou.y - 1
 260       else
 261         return false
 262       end
 263     end
 264
 265     ## case: rival_ou is moving
 266     rival_ou.movable_grids.each do |(cand_x, cand_y)|
 267       tmp_board = deep_copy
 268       s = tmp_board.move_to(rival_ou.x, rival_ou.y, cand_x, cand_y, "OU", ! sente)
 269       raise "internal error" if (s != true)
 270       if (! tmp_board.checkmated?(! sente)) # good move
 271         return false
 272       end
 273     end
 274
 275     ## case: rival is capturing fu
 276     x = 1
 277     while (x <= 9)
 278       y = 1
 279       while (y <= 9)
 280         if (@array[x][y] &&
 281             (@array[x][y].sente != sente) &&
 282             @array[x][y].movable_grids.include?([fu_x, fu_y])) # capturable
 283
 284           names = []
 285           if (@array[x][y].promoted)
 286             names << @array[x][y].promoted_name
 287           else
 288             names << @array[x][y].name
 289             if @array[x][y].promoted_name &&
 290                @array[x][y].move_to?(fu_x, fu_y, @array[x][y].promoted_name)
 291               names << @array[x][y].promoted_name
 292             end
 293           end
 294           names.map! do |name|
 295             tmp_board = deep_copy
 296             s = tmp_board.move_to(x, y, fu_x, fu_y, name, ! sente)
 297             if s == :illegal
 298               s # result
 299             else
 300               tmp_board.checkmated?(! sente) # result
 301             end
 302           end
 303           all_illegal = names.find {|a| a != :illegal}
 304           raise "internal error: legal move not found" if all_illegal == nil
 305           r = names.find {|a| a == false} # good move
 306           return false if r == false # found good move
 307         end
 308         y = y + 1
 309       end
 310       x = x + 1
 311     end
 312     return true
 313   end
 314
 315   # @[sente|gote]_history has at least one item while the player is checking the other or
 316   # the other escapes.
 317   def update_sennichite(player)
 318     str = to_s
 319     @history[str] += 1
 320     if checkmated?(!player)
 321       if (player)
 322         @sente_history["dummy"] = 1  # flag to see Sente player is checking Gote player
 323       else
 324         @gote_history["dummy"]  = 1  # flag to see Gote player is checking Sente player
 325       end
 326     else
 327       if (player)
 328         @sente_history.clear # no more continuous check
 329       else
 330         @gote_history.clear  # no more continuous check
 331       end
 332     end
 333     if @sente_history.size > 0  # possible for Sente's or Gote's turn
 334       @sente_history[str] += 1
 335     end
 336     if @gote_history.size > 0   # possible for Sente's or Gote's turn
 337       @gote_history[str] += 1
 338     end
 339   end
 340
 341   def oute_sennichite?(player)
 342     if (@sente_history[to_s] >= 4)
 343       return :oute_sennichite_sente_lose
 344     elsif (@gote_history[to_s] >= 4)
 345       return :oute_sennichite_gote_lose
 346     else
 347       return nil
 348     end
 349   end
 350
 351   def sennichite?(sente)
 352     if (@history[to_s] >= 4) # already 3 times
 353       return true
 354     end
 355     return false
 356   end
 357
 358   def good_kachi?(sente)
 359     if (checkmated?(sente))
 360       puts "'NG: Checkmating." if $DEBUG
 361       return false
 362     end
 363
 364     ou = look_for_ou(sente)
 365     if (sente && (ou.y >= 4))
 366       puts "'NG: Black's OU does not enter yet." if $DEBUG
 367       return false
 368     end
 369     if (! sente && (ou.y <= 6))
 370       puts "'NG: White's OU does not enter yet." if $DEBUG
 371       return false
 372     end
 373
 374     number = 0
 375     point = 0
 376
 377     if (sente)
 378       hands = @sente_hands
 379       r = [1, 2, 3]
 380     else
 381       hands = @gote_hands
 382       r = [7, 8, 9]
 383     end
 384     r.each do |y|
 385       x = 1
 386       while (x <= 9)
 387         if (@array[x][y] &&
 388             (@array[x][y].sente == sente) &&
 389             (@array[x][y].point > 0))
 390           point = point + @array[x][y].point
 391           number = number + 1
 392         end
 393         x = x + 1
 394       end
 395     end
 396     hands.each do |piece|
 397       point = point + piece.point
 398     end
 399
 400     if (number < 10)
 401       puts "'NG: Piece#[%d] is too small." % [number] if $DEBUG
 402       return false
 403     end
 404     if (sente)
 405       if (point < 28)
 406         puts "'NG: Black's point#[%d] is too small." % [point] if $DEBUG
 407         return false
 408       end
 409     else
 410       if (point < 27)
 411         puts "'NG: White's point#[%d] is too small." % [point] if $DEBUG
 412         return false
 413       end
 414     end
 415
 416     puts "'Good: Piece#[%d], Point[%d]." % [number, point] if $DEBUG
 417     return true
 418   end
 419
 420   # sente is nil only if tests in test_board run
 421   def handle_one_move(str, sente=nil)
 422     if (str =~ /^([\+\-])(\d)(\d)(\d)(\d)([A-Z]{2})/)
 423       sg = $1
 424       x0 = $2.to_i
 425       y0 = $3.to_i
 426       x1 = $4.to_i
 427       y1 = $5.to_i
 428       name = $6
 429     elsif (str =~ /^%KACHI/)
 430       raise ArgumentError, "sente is null", caller if sente == nil
 431       if (good_kachi?(sente))
 432         return :kachi_win
 433       else
 434         return :kachi_lose
 435       end
 436     elsif (str =~ /^%TORYO/)
 437       return :toryo
 438     else
 439       return :illegal
 440     end
 441
 442     if (((x0 == 0) || (y0 == 0)) && # source is not from hand
 443         ((x0 != 0) || (y0 != 0)))
 444       return :illegal
 445     elsif ((x1 == 0) || (y1 == 0)) # destination is out of board
 446       return :illegal
 447     end
 448
 449     if (sg == "+")
 450       sente = true if sente == nil           # deprecated
 451       return :illegal unless sente == true   # black player's move must be black
 452       hands = @sente_hands
 453     else
 454       sente = false if sente == nil          # deprecated
 455       return :illegal unless sente == false  # white player's move must be white
 456       hands = @gote_hands
 457     end
 458
 459     ## source check
 460     if ((x0 == 0) && (y0 == 0))
 461       return :illegal if (! have_piece?(hands, name))
 462     elsif (! @array[x0][y0])
 463       return :illegal           # no piece
 464     elsif (@array[x0][y0].sente != sente)
 465       return :illegal           # this is not mine
 466     elsif (@array[x0][y0].name != name)
 467       return :illegal if (@array[x0][y0].promoted_name != name) # can't promote
 468     end
 469
 470     ## destination check
 471     if (@array[x1][y1] &&
 472         (@array[x1][y1].sente == sente)) # can't capture mine
 473       return :illegal
 474     elsif ((x0 == 0) && (y0 == 0) && @array[x1][y1])
 475       return :illegal           # can't put on existing piece
 476     end
 477
 478     tmp_board = deep_copy
 479     return :illegal if (tmp_board.move_to(x0, y0, x1, y1, name, sente) == :illegal)
 480     return :oute_kaihimore if (tmp_board.checkmated?(sente))
 481     tmp_board.update_sennichite(sente)
 482     os_result = tmp_board.oute_sennichite?(sente)
 483     return os_result if os_result # :oute_sennichite_sente_lose or :oute_sennichite_gote_lose
 484     return :sennichite if tmp_board.sennichite?(sente)
 485
 486     if ((x0 == 0) && (y0 == 0) && (name == "FU") && tmp_board.uchifuzume?(sente))
 487       return :uchifuzume
 488     end
 489
 490     move_to(x0, y0, x1, y1, name, sente)
 491
 492     update_sennichite(sente)
 493     return :normal
 494   end
 495
 496   def to_s
 497     a = Array::new
 498     y = 1
 499     while (y <= 9)
 500       a.push(sprintf("P%d", y))
 501       x = 9
 502       while (x >= 1)
 503         piece = @array[x][y]
 504         if (piece)
 505           s = piece.to_s
 506         else
 507           s = " * "
 508         end
 509         a.push(s)
 510         x = x - 1
 511       end
 512       a.push(sprintf("\n"))
 513       y = y + 1
 514     end
 515     if (! sente_hands.empty?)
 516       a.push("P+")
 517       sente_hands.each do |p|
 518         a.push("00" + p.name)
 519       end
 520       a.push("\n")
 521     end
 522     if (! gote_hands.empty?)
 523       a.push("P-")
 524       gote_hands.each do |p|
 525         a.push("00" + p.name)
 526       end
 527       a.push("\n")
 528     end
 529     a.push("%s\n" % [@teban ? "+" : "-"])
 530     return a.join
 531   end
 532 end
 533
 534 end # ShogiServer