T5_Pathway4
João Ferreira Baltazar 201905616 50%
Nuno Ricardo Teixeira da Costa 201906272 50%
Consultar o ficheiro game.pl na pasta do projeto - todas as dependências necesssárias serão carregadas.
O predicado play/0 inicia a aplicação.
O Pathway (Mark Steere, 2021) é um jogo de tabuleiro para 2 jogadores, jogado num tabuleiro de xadrez 6x6 (ou 8x8), inicialmente vazio. Os dois jogadores que, na nossa adaptação, são Círculo e Cruz (em vez de Vermelho e Azul, por falta de suporte para cor no terminal), colocam, cada um na sua vez, uma peça num espaço desocupado no tabuleiro. Não podem passar o seu turno.
Adjacências são ortogonais (isto é, horizontais ou verticais). Uma conexão amigável é uma adjacência entre peças iguais. Uma conexão inimiga é uma adjacência entre peças diferentes.
É permitido colocar uma peça num espaço desocupado quando satisfaz um dos seguintes critérios:
- Não forma conexões
- Forma uma e uma só conexão amigável (nenhuma restrição quanto a conexões inimigas)
Vence o jogador que ficar sem jogadas.
Para este jogo, basta guardar a disposição das peças no tabuleiro e o jogador atual e assim se tem o estado do jogo num dado momento. Deste modo, o GameState é um par Tabuleiro-Jogador, em que Tabuleiro é uma lista de listas de dimensões tamanho x tamanho, em que cada elemento representa um quadrado do tabuleiro, podendo ser empty, circle ou cross, e Jogador é um átomo que indica qual a peça a ser colocada neste turno (circle ou cross). O jogo pode ser inicializado com o predicado initial_state(+Size, ?GameState), gerando um tabuleiro vazio de dimensões Size x Size e jogador inicial circle. Seria simples tornar o jogador inicial flexível também, mas visto que essa adição não adicionaria nenhuma variabilidade para lá da estética, foi decidido não o fazer para preservar a estrutura pedida do predicado. No ficheiro examples.pl é possível encontrar exemplos de estados inicial, intermédio e final.
O predicado de visualização do estado do jogo é display_game(+GameState), que aceita um estado de jogo e mostra na consola o estado do tabuleiro nesse momento. É bastante flexível, visto que decompõe a representação nas suas partes constituintes e modulariza de modo a aceitar qualquer tamanho e facilmente se poder trocar os caracteres que são usados para as linhas, colunas e peças.
No menu principal, há várias opções disponíveis: gamemode, boardsize, game, ou leave.
- gamemode - permite mudar o modo de jogo para cada jogador. opções:
- h - humano, escolhe a jogada por si na consola
- pc-[1/2] - computador, escolhe a jogada tendo em conta o seu nível de dificuldade (explicado com detalhe mais abaixo)
- boardsize - permite mudar o tamanho do tabuleiro para qualquer inteiro positivo
- game - começa uma partida com as definições previamente escolhidas
- leave - sai do jogo
O modo de jogo e o tamanho do tabuleiro são mantidos e alterados dinamicamente, assegurando facilidade e fiabilidade de uso. Os inputs do utilizador fora e dentro da partida são validados e sanitizados para que, por exemplo, não sejam injetadas variáveis através do read/1, ou as jogadas sejam realizadas em quadrados válidos.
O predicado central do jogo é o move(GameState, Move, NewGameState), que requer quaisquer dois argumentos e devolve o terceiro.
Para definir um movimento no Pathway, importa saber qual a peça a colocar e em que posição. Sendo que a primeira informação já é dada pelo GameState atual, resta a posição. Assim, Move é um par da forma Linha/Coluna, em que Linha e Coluna são inteiros começando em 0 que indicam a linha e a coluna em que é colocada a peça.
No contexto do nosso jogo, a adequada implementação do move/3 implica a verificação de várias propriedades:
- o jogador a jogar troca entre os dois estados de jogo
- a jogada é feita num quadrado in-bounds previamente vazio
- os dois tabuleiros são idênticos salvo naquele quadrado
- aquele quadrado tem agora a peça correta
- a jogada não viola nenhuma das regras relativas a conexões.
O predicado game_over(+GameState, ?Winner) determina o vencedor do jogo num dado estado, verificando que o jogador a ganhar está no seu turno e não tem jogadas disponíveis.
O predicado valid_moves(+GameState, -ListOfMoves) devolve, através de ListOfMoves, a lista de jogadas válidas para avançar um dado GameState, recorrendo ao findall/3.
Visto que o objetivo de um jogador é ficar sem movimentos e impedir o outro jogador de ficar sem movimentos primeiro, uma heurística boa é a diferença entre o número de jogadas válidas para o jogador atual e o número de jogadas válidas para o oponente. Quanto menor este valor, melhor. Esta valoração está a cargo do predicado value(+GameState, +Player, -Value) que faz a contagem das jogadas válidas e o cálculo do valor final.
O computador escolhe a sua jogada recorrendo ao predicado choose_move(+GameState, +Level, -Move). Existem duas opções para o nível de dificuldade:
- Escolhe uma jogada válida aleatória recorrendo ao módulo random.
- Escolhe a melhor jogada no momento (algoritmo míope) usando a valoração dada pelo
value/3.
O trabalho foi concluído com aproveitamento, tendo sido atingidas todas as metas obrigatórias e opcionais e conseguido um código bem estruturado, modular, legível e eficiente. As maiores limitações prendem-se com o facto dos predicados de I/O a que temos acesso serem muito limitados e mesmo até desaconselhados pela documentação para este fim, o que leva à criação de raiz de predicados que certamente não estão otimizados ou perfeitamente seguros quando comparados com as bibliotecas standard. Assim, o roadmap incluiria a transição para uma biblioteca recomendada para user-level I/O, e também a adição de mais um modo de jogo em que o computador pode escolher a melhor jogada para uma profundidade arbitrária.
- https://www.swi-prolog.org/
- http://www.marksteeregames.com/Pathway_rules.pdf
- Documentação da UC