点和盒子游戏上的 Java 极小极大值

Question

我正在尝试实现一个将 Minimax 用于点盒游戏的 AI (http://en.wikipedia.org/wiki/Dots_and_Boxes)

这是我目前所拥有的：

    public Line makeMove(GameState gs) {
    if (gs.getRemainingLines().size() == 1) {
        return gs.getRemainingLines().get(0);
    }

    if (gs.getPlayer() == 1) {
        int minscore = -1;
        GameState g = gs.clone();
        Line lnew = null;
        List<Line> l = gs.getRemainingLines();
        for (Line l2 : l) {
            g.addLine(l2);
            if (evaluate(g) > minscore) {
                minscore = (evaluate(g));
                lnew = l2;
            }
        }
        return lnew;
    } else {
        int maxscore = 999;
        GameState g = gs.clone();
        Line lnew = null;
        List<Line> l = gs.getRemainingLines();
        for (Line l2 : l) {
            g.addLine(l2);
            if (evaluate(g) < maxscore) {
                maxscore = (evaluate(g));
                lnew = l2;
            }
        }
        return lnew;
    }

}

但是，它不断返回null，我认为我没有正确地实现极小值。谁能给我一些指点。

getRemainingLines() 返回一个仍然可以移动的列表。

evaluate() 为分数返回一个 int。

Answer 1

我想建议您完全重构您的代码。查看您的代码的问题（以及为什么这里没有很多响应）是很难遵循和调试。例如，gs.getRemainingLines 是什么，它究竟做了什么？ （为什么要保留行而不是所有合法行？）

但是，通过一些简化，找出正在发生的事情并修复它会容易得多。

在抽象层面上，minimax 就是这个过程：

float minimax_max(GameState g)
{
    if (g is terminal or max depth reached)
        return eval(g);

    float bestVal = -inf;
    bestMove = null;

    moves = g->getLegalMoves();
    for (m : moves)
    {
        ApplyMove(m);
        if (g->nextPlayer == maxPlayer)
            nextVal = minimax_max(g);
        else
            nextVal = minimax_min(g);
        if (nextVal > bestVal)
        {
            bestVal = nextVal;
            bestMove = m;
        }
        UndoMove(m);
    }

    return bestVal;
}

我没有确切地展示如何在最后获得/使用最后一步，但这并不难。 minimax_min 还需要另一个过程，或者您可以在代码中添加一个 if 语句。

如果您查看您的代码，您已经编写了接近此的代码，但是您在代码中留下了很多游戏特定的细节。但是，你不应该考虑这些事情来让 minimax 正常工作。

特别是，如果您为GetMoves()、ApplyMove()、UndoMove() 和eval() 提供函数，则可以对大多数游戏进行抽象推理，以评估状态。 （进一步的搜索增强需要更多的功能，但这会让你走得很远。）

您可能希望以这种方式重构的一些原因：

• 您现在可以分别测试 minimax 和其他代码。

• 您可以通过验证是否生成了所有合法移动以及在应用移动后您具有合法状态且正确的玩家接下来移动来测试您的点和框代码。 （您可以播放和撤消长序列的随机移动，以帮助验证您之后总是回到开始状态。）

• 您可以在各个状态下轻松测试评估函数，以确保其正常工作。 （实际上，您通常无法搜索到游戏结束来确定获胜者。）

• 您可以通过使用简单的评估函数和测试来测试极小极大，以查看是否做出了正确的移动。 （例如，如果您更喜欢边缘移动，则 1 层搜索应该返回边缘移动）

• 其他人可以更轻松地阅读您的代码。我们可以单独查看每段代码，看看它是否正确，而不必将特定于游戏的实现细节混入特定于 minimax 的细节中。

• 如果您可以正确应用和撤消移动，则无需复制游戏状态。这将使代码更加高效。

虽然您可以尝试在不重构的情况下修复您的代码（例如，只需找到它返回 null 的第一个位置，这将指出您的错误所在），但从长远来看，如果没有这些，您的代码将难以调试和改进变化。

Answer 2

首先要检查的是 gs.getRemainingLines() 实际上还有剩余的行数。

另一个问题是您将每一行添加到GameState g 以进行检查。您要么需要在调用评估后删除每个添加的行，要么将克隆放在顶部的循环中，例如

int minscore = -1;
Line lnew = null;
List<Line> l = gs.getRemainingLines();
for (Line l2 : l) {
    GameState g = gs.clone();
    g.addLine(l2);
    if (evaluate(g) > minscore) {
        minscore = (evaluate(g));
        lnew = l2;
    }
}

或

int minscore = -1;
GameState g = gs.clone();
Line lnew = null;
List<Line> l = gs.getRemainingLines();
for (Line l2 : l) {
    g.addLine(l2);
    if (evaluate(g) > minscore) {
        minscore = (evaluate(g));
        lnew = l2;
    }
    g.removeLine(l2);
}

但是，如果您尝试使用 minimax (http://en.wikipedia.org/wiki/Minimax)，则需要更改代码以递归调用 makeMove（除非您修改算法以使用循环构造确定 min-max）。

public GameState makeMove(GameState gs) {
   if (gs.getRemainingLines().size() == 1) {
       GameState g = gs.clone();
       g.addLine(gs.getRemainingLines().get(0));
       return g;
   }

   if (gs.getPlayer() == 1) {
       GameState g = gs.clone();
       g.setPlayer(2);
       int bestValue = -1;
       Line lbest = null;
       List<Line> lines = gs.getRemainingLines();
       for (Line line : lines) {
           g.addLine(line);
           GameState val = makeMove(g);
           g.removeLine(line);
           if (evaluate(val) > bestValue) {
               bestValue = evaluate(g);
               lbest = line;
           }
       }
       g.addLine(lbest);
       return g;
   } else {
       GameState g = gs.clone();
       g.setPlayer(1);
       int bestValue = 999;
       Line lbest = null;
       List<Line> lines = gs.getRemainingLines();
       for (Line line : lines) {
           g.addLine(line);
           GameState val = makeMove(g);
           g.removeLine(line);
           if (evaluate(val) < bestValue) {
               bestValue = evaluate(g);
               lbest = line;
           }
       }
       g.addLine(lbest);
       return g;
   }

}