Windows Forms проектна задача изработена од: Јорданчо Ефтимов (191156) и Јетон Рамадани (191017).
Апликацијата што се развива е класичната игра Икс-Нула (анг. Tic-Tac-Toe) која што ја модифициравме и изменивме со тоа што наместо да се користат Х и О за знаци на играчите, ние ги искористивме 1 и 0. Апликацијата овозможува играње на двајца играчи помеѓу себе, со континуирано водење на резултат помеѓу играчите. Дополнително, постои и тренинг опција, односно опција на играње со компјутерот, во која што постојат 3 нивоа:
-
Easy (лесно ниво)
-
Medium (средно ниво)
-
Hard (тешко ниво)
Кога играчите играат помеѓу себе, нивниот резултат се зачувува и во посебно мени се води евиденција за најдобрите 10 играчи според поени. Поените се добиваат на следниот начин:
-
3 поени за победа
-
1 поен за нерешено
-
-2 поени за пораз
Играта е направена со минималистички дизајн со цел да биде полесна за употреба од страна на играчите. Изгледнот на апликацијата следи во прилог:
- Играта се стартува со двоен клик на иконката за апликацијата (слика од иконката во прилог):
- Откако ќе се отвори почетниот прозорец на играта, достапно ни е менито од левата страна на прозорецот (слика од менито во прилог):
- Play with a friend - Со клик на оваа опција од менито, се отвора ново прозорче кое што бара да се внесат имињата на двајцата играчи кои што сакаат да играат помеѓу себе. Слика од прозорчето во прилог:
При внесување на имињата на играчите и кликање на OK, од десната страна на прозорецот на апликацијата се прокажуваат полињата каде што играчите може соодветно да играат.
- Play with a bot - Со клик на оваа опција од менито, се отвора ново прозорче во кое што соодветно се избира Difficulty level за играње со компјутерот. Опциите кои што се достапни се Easy, Medium и Hard. Слика од мениото со Difficulty levels во прилог:
-
Scoreboard - Со клик на оваа опција од менито, се отвора статистика за сите играчи според бројот на победи, нерешени и порази (сортирани во опаѓачки редослед) Дополнително корисницте ќе можат да ги сортираат и самите резултатите според име, број на победи, нерешени или порази.
-
Exit - Со клик на оваа опција од менито, корисникот се прашува дали е сигурен дека сака да излезе од апликацијата. Со кликање на Yes апликацијата се исклучува.
- New Game - При избор на оваа опција, излегува предупредување со што се прашуваат играчите дали сакаат да играат нова игра. Доколку изберат Yes, повторно им излегува прозорец со што им се бараат имињата на играчите, и резултатот се ресетира на 0 - 0. Доколку изберат No, играта продолжува соодветно.
- Reset - Со избор на оваа опција, се ресетира само моменталната партија, односно се ресетираат полињата. Резултат останува непроменет, односно играта се пресметува како да завршила нерешено.
- Exit Game - Со избор на оваа опција, се завршува натпреварот помеѓу двајцата играчи. Апликацијата не се исклучува со изборот на оваа опција.
/// <summary>
/// It updates the clicked cell and marks it as played!
/// </summary>
private void Field_Click(object sender, EventArgs e)
{
// Field and Game Update start
Button field = (Button) sender;
int index = int.Parse(field.Name[5] + "") - 1;
if (Game.Is1or0turn == true)
{
Game.Plays[index] = 1;
field.Text = "1";
}
else
{
Game.Plays[index] = 0;
field.Text = "0";
}
field.Enabled = false;
Game.TurnsTaken++;
// Field and Game Update end
String result = WinCheck(index); // Check winner and disable fileds if end
Game.Is1or0turn = !Game.Is1or0turn; // Change the turn to next player
/*
* The next part is used to make imediately a bot move if the game didn't finished
* with the last move of the player (depending on the selected mode at the begining).
*/
if (Bot.botActive && result.Equals("None") && Game.TurnsTaken != 9)
{
index = Game.BotMove();
GameButtons[index].Text = "0";
GameButtons[index].Enabled = false;
WinCheck(index);
Game.Is1or0turn = !Game.Is1or0turn;
}
} /// <summary>
/// The function generates a random place for the bot!
/// </summary>
/// <param name="plays">The array used to check the game state!</param>
/// <returns>The index where the AI/Bot play (Easy)</returns>
public static int EasyMove(int[] plays)
{
while (true)
{
int ind = rand.Next(9);
if (plays[ind] == -1)
{
return ind;
}
}
} /// <summary>
/// If the Bot can win with the next move than position will be played,
/// otherwise we check if we can block opponent win on next move and if none of those is possible
/// then with the help of easyMove function we generate a random position to play
/// </summary>
/// <param name="plays">The array used to check the game state!</param>
/// <returns>The index where the AI/Bot play (Medium)</returns>
public static int MediumMove(int[] plays)
{
List<int> enemyWin = new List<int>();
for (int i = 0; i < 9; i++)
{
if (plays[i] == -1)
{
plays[i] = 0;
String res = WinnerCheck.CheckWin(plays, i, 0);
plays[i] = -1;
if (!res.Equals("None"))
return i;
// Check if enemy can win
plays[i] = 1;
res = WinnerCheck.CheckWin(plays, i, 1);
if (!res.Equals("None"))
enemyWin.Add(i);
plays[i] = -1;
}
}
// If bot can't win and Enemy can on next move block one possible way
if (enemyWin.Count != 0)
return enemyWin[0];
return EasyMove(plays);
} /// <summary>
/// This function with the help of minimax algorithm finds the best best move for the AI
/// </summary>
/// <param name="plays">The array used to check the game state!</param>
/// <param name="moves">The number of moves made util now, helps on checking Draw</param>
/// <returns>The index where the AI/Bot play (Hard)</returns>
public static int HardMove(int[] plays, int moves)
{
// MinMax Algorithm
int maxScore = Int32.MinValue;
int bestMove = -1;
for (int i = 0; i < 9; i++)
{
if (plays[i] == -1)
{
Moves = moves + 1;
plays[i] = 0;
int res = Minimax(plays, i, false);
if (res > maxScore)
{
maxScore = res;
bestMove = i;
}
plays[i] = -1;
}
}
return bestMove;
}Дополнително, за подобро да фунцкионира потегот на компјутерот во "Hard" ниво, го имплементиравме MinMax алгоритамот. Во прилог следи изворниот код за тоа:
/// <summary>
/// The MiniMax algorithm to find the best move for the bot Hard move!
/// </summary>
/// <param name="plays">The array used to check the game state!</param>
/// <param name="lastIndex">The last index of the board where is played! (used in checkWin)</param>
/// <param name="isMaximizing">true if AI turns, false if the player turn</param>
/// <returns>Score that depends on the game state AI win = 10pts, Player win = -10pts and Draw = 0pts</returns>
private static int Minimax(int[] plays, int lastIndex, bool isMaximizing)
{
String result = WinnerCheck.CheckWin(plays, lastIndex, isMaximizing ? 1 : 0);
if (result.StartsWith("Win"))
{
return isMaximizing ? -10 : 10; //if ai looses return -10 otherwise 10
} else if (Moves == 9)
{
return 0;
}
if (isMaximizing) // Ai Move
{
int bestScore = Int32.MinValue;
for (int i = 0; i < 9; i++)
{
if (plays[i] == -1)
{
plays[i] = 0;
Moves++;
int score = Minimax(plays, i, false);
plays[i] = -1;
Moves--;
bestScore = Math.Max(score, bestScore);
}
}
return bestScore;
}
else
{
int bestScore = Int32.MaxValue;
for (int i = 0; i < 9; i++)
{
if (plays[i] == -1)
{
plays[i] = 1;
Moves++;
int score = Minimax(plays, i, true);
plays[i] = -1;
Moves--;
bestScore = Math.Min(score, bestScore);
}
}
return bestScore;
}
}Напомена: Секој од овие функции се објаснети со коментари во самиот код.
Поради потребата на чување на податоците за играчите, со цел да можат тие податоци да се употребат при пополнување на "Scoreboard", направивме класа Player која ја серијализиравме. Класата ги содрќи сите податоци со кои што се пополнува "Scoreboard"-от за еден играч. Податоците кои што се чуваат се:
- име на играч (Name од тип String)
- победи на играч (Wins од тип int)
- нерешени на играч (Draws од тип int)
- порази на играч (Looses од тип int)
Заради подобро сортирање на играчите во "Scoreboard"-от изработена е фунцкија CompareTo(Player) која што враќа интеџер(цел број) и споредува два играчи според следниве услови: Доколку едниот има повеќе победи, автоматски тој се рангира подобро од другиот. Доколку имаат исто победи, се споредуваат според нерешени. Истата процедура е и овде, доколку имаат ист број на нерешени натпревари тогаш се споредуваат по порази. Кај поразите, подобро е рангиран оној кој што има помалку порази. Додека и по оваа статистика ако се исти, тогаш се сортираат според име, односно лексикографски. Кога се сортираат по име, еден секогаш ќе биде подобро рангиран од другиот, поради тоа што несмее да има двајца играчи со исто име. Кодот за фунцкијата за споредување како и целата класа Player е во прилог:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace BinaryTicTacToe
{
[Serializable]
public class Player : IComparable<Player>
{
public String Name { get; }
public int Wins { get; set; }
public int Looses { get; set; }
public int Draws { get; set; }
/// <summary>
/// Creates a new player! With 0 wins, looses, draws.
/// </summary>
/// <param name="name">The name of the player!</param>
public Player(String name)
{
this.Name = name;
Wins = Looses = Draws = 0;
}
/// <summary>
/// Calculates the points of a player;
/// </summary>
/// <returns>Total point of a player</returns>
public int GetPoints()
{
return Wins * 3 + Draws - 2 * Looses;
}
/// <summary>
/// Get number of played games;
/// </summary>
/// <returns>Total played games!</returns>
public int TotalGames()
{
return Wins + Draws + Looses;
}
/// <summary>
/// Adds the new wins, looses and draws to a player.
/// </summary>
/// <param name="player">The object that holds the stats that should be added!</param>
public void UpdateStats(Player player)
{
this.Wins += player.Wins;
this.Looses += player.Looses;
this.Draws += player.Draws;
}
/// <summary>
/// Implementation of IComperable interface to sort the players descending by totalPoints
/// </summary>
/// <param name="other">The player with who we compare!</param>
public int CompareTo(Player other)
{
// To be modified
int result = other.GetPoints().CompareTo(this.GetPoints());
if (result == 0)
{
result = other.Wins.CompareTo(this.Wins);
if(result == 0)
{
result = other.Draws.CompareTo(this.Draws);
if (result == 0)
{
result = this.Looses.CompareTo(other.Looses);
if (result == 0)
{
result = this.Name.CompareTo(other.Name);
}
}
}
}
return result;
}
public override bool Equals(Object obj)
{
//Check for null and compare run-time types.
if ((obj == null) || !this.GetType().Equals(obj.GetType()))
{
return false;
}
else
{
Player p = (Player)obj;
return (p.Name == this.Name);
}
}
}
}