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 have_piece?(hands, name)
  74     piece = hands.find { |i|
  75       i.name == name
  76     }
  77     return piece
  78   end
  79
  80   def move_to(x0, y0, x1, y1, name, sente)
  81     if (sente)
  82       hands = @sente_hands
  83     else
  84       hands = @gote_hands
  85     end
  86
  87     if ((x0 == 0) || (y0 == 0))
  88       piece = have_piece?(hands, name)
  89       return :illegal if (piece == nil || ! piece.move_to?(x1, y1, name))
  90       piece.move_to(x1, y1)
  91     else
  92       if (@array[x0][y0] == nil || !@array[x0][y0].move_to?(x1, y1, name))
  93         return :illegal
  94       end
  95       if (@array[x0][y0].name != name) # promoted ?
  96         @array[x0][y0].promoted = true
  97       end
  98       if (@array[x1][y1]) # capture
  99         if (@array[x1][y1].name == "OU")
 100           return :outori        # return board update
 101         end
 102         @array[x1][y1].sente = @array[x0][y0].sente
 103         @array[x1][y1].move_to(0, 0)
 104         hands.sort! {|a, b| # TODO refactor. Move to Piece class
 105           a.name <=> b.name
 106         }
 107       end
 108       @array[x0][y0].move_to(x1, y1)
 109     end
 110     @move_count += 1
 111     @teban = @teban ? false : true
 112     return true
 113   end
 114
 115   def look_for_ou(sente)
 116     x = 1
 117     while (x <= 9)
 118       y = 1
 119       while (y <= 9)
 120         if (@array[x][y] &&
 121             (@array[x][y].name == "OU") &&
 122             (@array[x][y].sente == sente))
 123           return @array[x][y]
 124         end
 125         y = y + 1
 126       end
 127       x = x + 1
 128     end
 129     raise "can't find ou"
 130   end
 131
 132   # note checkmate, but check. sente is checked.
 133   def checkmated?(sente)        # sente is loosing
 134     ou = look_for_ou(sente)
 135     x = 1
 136     while (x <= 9)
 137       y = 1
 138       while (y <= 9)
 139         if (@array[x][y] &&
 140             (@array[x][y].sente != sente))
 141           if (@array[x][y].movable_grids.include?([ou.x, ou.y]))
 142             return true
 143           end
 144         end
 145         y = y + 1
 146       end
 147       x = x + 1
 148     end
 149     return false
 150   end
 151
 152   def uchifuzume?(sente)
 153     rival_ou = look_for_ou(! sente)   # rival's ou
 154     if (sente)                  # rival is gote
 155       if ((rival_ou.y != 9) &&
 156           (@array[rival_ou.x][rival_ou.y + 1]) &&
 157           (@array[rival_ou.x][rival_ou.y + 1].name == "FU") &&
 158           (@array[rival_ou.x][rival_ou.y + 1].sente == sente)) # uchifu true
 159         fu_x = rival_ou.x
 160         fu_y = rival_ou.y + 1
 161       else
 162         return false
 163       end
 164     else                        # gote
 165       if ((rival_ou.y != 1) &&
 166           (@array[rival_ou.x][rival_ou.y - 1]) &&
 167           (@array[rival_ou.x][rival_ou.y - 1].name == "FU") &&
 168           (@array[rival_ou.x][rival_ou.y - 1].sente == sente)) # uchifu true
 169         fu_x = rival_ou.x
 170         fu_y = rival_ou.y - 1
 171       else
 172         return false
 173       end
 174     end
 175
 176     ## case: rival_ou is moving
 177     rival_ou.movable_grids.each do |(cand_x, cand_y)|
 178       tmp_board = deep_copy
 179       s = tmp_board.move_to(rival_ou.x, rival_ou.y, cand_x, cand_y, "OU", ! sente)
 180       raise "internal error" if (s != true)
 181       if (! tmp_board.checkmated?(! sente)) # good move
 182         return false
 183       end
 184     end
 185
 186     ## case: rival is capturing fu
 187     x = 1
 188     while (x <= 9)
 189       y = 1
 190       while (y <= 9)
 191         if (@array[x][y] &&
 192             (@array[x][y].sente != sente) &&
 193             @array[x][y].movable_grids.include?([fu_x, fu_y])) # capturable
 194
 195           names = []
 196           if (@array[x][y].promoted)
 197             names << @array[x][y].promoted_name
 198           else
 199             names << @array[x][y].name
 200             if @array[x][y].promoted_name &&
 201                @array[x][y].move_to?(fu_x, fu_y, @array[x][y].promoted_name)
 202               names << @array[x][y].promoted_name
 203             end
 204           end
 205           names.map! do |name|
 206             tmp_board = deep_copy
 207             s = tmp_board.move_to(x, y, fu_x, fu_y, name, ! sente)
 208             if s == :illegal
 209               s # result
 210             else
 211               tmp_board.checkmated?(! sente) # result
 212             end
 213           end
 214           all_illegal = names.find {|a| a != :illegal}
 215           raise "internal error: legal move not found" if all_illegal == nil
 216           r = names.find {|a| a == false} # good move
 217           return false if r == false # found good move
 218         end
 219         y = y + 1
 220       end
 221       x = x + 1
 222     end
 223     return true
 224   end
 225
 226   # @[sente|gote]_history has at least one item while the player is checking the other or
 227   # the other escapes.
 228   def update_sennichite(player)
 229     str = to_s
 230     @history[str] += 1
 231     if checkmated?(!player)
 232       if (player)
 233         @sente_history["dummy"] = 1  # flag to see Sente player is checking Gote player
 234       else
 235         @gote_history["dummy"]  = 1  # flag to see Gote player is checking Sente player
 236       end
 237     else
 238       if (player)
 239         @sente_history.clear # no more continuous check
 240       else
 241         @gote_history.clear  # no more continuous check
 242       end
 243     end
 244     if @sente_history.size > 0  # possible for Sente's or Gote's turn
 245       @sente_history[str] += 1
 246     end
 247     if @gote_history.size > 0   # possible for Sente's or Gote's turn
 248       @gote_history[str] += 1
 249     end
 250   end
 251
 252   def oute_sennichite?(player)
 253     if (@sente_history[to_s] >= 4)
 254       return :oute_sennichite_sente_lose
 255     elsif (@gote_history[to_s] >= 4)
 256       return :oute_sennichite_gote_lose
 257     else
 258       return nil
 259     end
 260   end
 261
 262   def sennichite?(sente)
 263     if (@history[to_s] >= 4) # already 3 times
 264       return true
 265     end
 266     return false
 267   end
 268
 269   def good_kachi?(sente)
 270     if (checkmated?(sente))
 271       puts "'NG: Checkmating." if $DEBUG
 272       return false
 273     end
 274
 275     ou = look_for_ou(sente)
 276     if (sente && (ou.y >= 4))
 277       puts "'NG: Black's OU does not enter yet." if $DEBUG
 278       return false
 279     end
 280     if (! sente && (ou.y <= 6))
 281       puts "'NG: White's OU does not enter yet." if $DEBUG
 282       return false
 283     end
 284
 285     number = 0
 286     point = 0
 287
 288     if (sente)
 289       hands = @sente_hands
 290       r = [1, 2, 3]
 291     else
 292       hands = @gote_hands
 293       r = [7, 8, 9]
 294     end
 295     r.each do |y|
 296       x = 1
 297       while (x <= 9)
 298         if (@array[x][y] &&
 299             (@array[x][y].sente == sente) &&
 300             (@array[x][y].point > 0))
 301           point = point + @array[x][y].point
 302           number = number + 1
 303         end
 304         x = x + 1
 305       end
 306     end
 307     hands.each do |piece|
 308       point = point + piece.point
 309     end
 310
 311     if (number < 10)
 312       puts "'NG: Piece#[%d] is too small." % [number] if $DEBUG
 313       return false
 314     end
 315     if (sente)
 316       if (point < 28)
 317         puts "'NG: Black's point#[%d] is too small." % [point] if $DEBUG
 318         return false
 319       end
 320     else
 321       if (point < 27)
 322         puts "'NG: White's point#[%d] is too small." % [point] if $DEBUG
 323         return false
 324       end
 325     end
 326
 327     puts "'Good: Piece#[%d], Point[%d]." % [number, point] if $DEBUG
 328     return true
 329   end
 330
 331   # sente is nil only if tests in test_board run
 332   def handle_one_move(str, sente=nil)
 333     if (str =~ /^([\+\-])(\d)(\d)(\d)(\d)([A-Z]{2})/)
 334       sg = $1
 335       x0 = $2.to_i
 336       y0 = $3.to_i
 337       x1 = $4.to_i
 338       y1 = $5.to_i
 339       name = $6
 340     elsif (str =~ /^%KACHI/)
 341       raise ArgumentError, "sente is null", caller if sente == nil
 342       if (good_kachi?(sente))
 343         return :kachi_win
 344       else
 345         return :kachi_lose
 346       end
 347     elsif (str =~ /^%TORYO/)
 348       return :toryo
 349     else
 350       return :illegal
 351     end
 352
 353     if (((x0 == 0) || (y0 == 0)) && # source is not from hand
 354         ((x0 != 0) || (y0 != 0)))
 355       return :illegal
 356     elsif ((x1 == 0) || (y1 == 0)) # destination is out of board
 357       return :illegal
 358     end
 359
 360     if (sg == "+")
 361       sente = true if sente == nil           # deprecated
 362       return :illegal unless sente == true   # black player's move must be black
 363       hands = @sente_hands
 364     else
 365       sente = false if sente == nil          # deprecated
 366       return :illegal unless sente == false  # white player's move must be white
 367       hands = @gote_hands
 368     end
 369
 370     ## source check
 371     if ((x0 == 0) && (y0 == 0))
 372       return :illegal if (! have_piece?(hands, name))
 373     elsif (! @array[x0][y0])
 374       return :illegal           # no piece
 375     elsif (@array[x0][y0].sente != sente)
 376       return :illegal           # this is not mine
 377     elsif (@array[x0][y0].name != name)
 378       return :illegal if (@array[x0][y0].promoted_name != name) # can't promote
 379     end
 380
 381     ## destination check
 382     if (@array[x1][y1] &&
 383         (@array[x1][y1].sente == sente)) # can't capture mine
 384       return :illegal
 385     elsif ((x0 == 0) && (y0 == 0) && @array[x1][y1])
 386       return :illegal           # can't put on existing piece
 387     end
 388
 389     tmp_board = deep_copy
 390     return :illegal if (tmp_board.move_to(x0, y0, x1, y1, name, sente) == :illegal)
 391     return :oute_kaihimore if (tmp_board.checkmated?(sente))
 392     tmp_board.update_sennichite(sente)
 393     os_result = tmp_board.oute_sennichite?(sente)
 394     return os_result if os_result # :oute_sennichite_sente_lose or :oute_sennichite_gote_lose
 395     return :sennichite if tmp_board.sennichite?(sente)
 396
 397     if ((x0 == 0) && (y0 == 0) && (name == "FU") && tmp_board.uchifuzume?(sente))
 398       return :uchifuzume
 399     end
 400
 401     move_to(x0, y0, x1, y1, name, sente)
 402
 403     update_sennichite(sente)
 404     return :normal
 405   end
 406
 407   def to_s
 408     a = Array::new
 409     y = 1
 410     while (y <= 9)
 411       a.push(sprintf("P%d", y))
 412       x = 9
 413       while (x >= 1)
 414         piece = @array[x][y]
 415         if (piece)
 416           s = piece.to_s
 417         else
 418           s = " * "
 419         end
 420         a.push(s)
 421         x = x - 1
 422       end
 423       a.push(sprintf("\n"))
 424       y = y + 1
 425     end
 426     if (! sente_hands.empty?)
 427       a.push("P+")
 428       sente_hands.each do |p|
 429         a.push("00" + p.name)
 430       end
 431       a.push("\n")
 432     end
 433     if (! gote_hands.empty?)
 434       a.push("P-")
 435       gote_hands.each do |p|
 436         a.push("00" + p.name)
 437       end
 438       a.push("\n")
 439     end
 440     a.push("%s\n" % [@teban ? "+" : "-"])
 441     return a.join
 442   end
 443 end
 444
 445 end # ShogiServer