source: liacs/pm/backup/nim.cc@ 6

//Rick van der Zwet
//Pascal de Vos
//Programeeropgave 4, Nim Spel

#include <iostream>
#include <ctime>
#include <cstdlib>

using namespace std;

//constanten
const int MaxStapels = 4;       //Maximale Aantal Stapels
const int MaxAantal = 4;        //Maximale Aantal Lucifers



//creeer random getal met behulp van de random functie;
int RandomGetal(int Min, int Max){
  return ( Min + int( double(Max + 1 - Min) * rand()/(RAND_MAX+1.0)) );
} //RandomGetal



//Zorgt dat de gebruiker enkel getallen <= Max in kan voeren
int VoerInGetal(int Min, int Max){
  int x = 0;
        do {
    if(!(cin >> x)) {
                        cout << "Enkel Cijfers aub" << endl;
                        cin.clear();
                        cin.ignore(10000,'\n');
                }
                else if (x > Max) {
                        cout << "Te groot getal" << endl;
    } 
          else if (x < Min) {
      cout << "Te klein getal" << endl;
    }// end if
  } // end do
        while((x < Min) or (x > Max));
        return x;
} //end VoerInGetal 



//Class die gebruikt wordt om terugzetten te realiseren
class NimData{
  public:
    NimData( ); //creator
    ~NimData( ) { }; 
    int StapelNummer; //Nummer van de stapel waar het
    int AantalEraf; //AantalEraf af is gegaan
    NimData * VorigeZet_pt; //Pointer naar de zet ervoor, maakt stapelen mogelijk
};// end NimData

NimData::NimData( ){
  StapelNummer = 0;      
  AantalEraf = 0;         
  VorigeZet_pt = NULL;    
}// end NimData::NimData



class NimSpel{
  public:
    NimSpel( );                           //creator
    ~NimSpel( ) { };                      //destructor
    void NimSpelen( );                    //Main programma
  private:
    NimData * LaatsteZet_pt;              //Pointer naar gegevens laatste zet
    int AantalZetten;                     //aantal zetten dat gedaan is
    int Stapels[MaxStapels];              //aantal luicifers per stapel
    int SpelerAanBeurt;                   //speler die aan de beurt is
    //2 spelers, nummer 1 is de speler, nummer 2 is computer 
    double WinstArray[MaxAantal + 1][3];  //slim berekende winst array voor computer 'ai'
    //[0] = totaal aantal mogelijkheden, [1] = aantal winnen, [2] = aantal verliezen
    
    void PakWeg(int Groep, int Aantal);   //Haal Aantal uit Stapels[Groep]
    void ZetTerug(int AantalStappen);     //Ga AantalStappen terug
    void SpelerKiest ( );                 //Invoerscherm voor gebruiker
    void ComputerNiveauSlim(int * StapelNummer, int * Aantal); //Computer berekening
    void ComputerKiest (int Niveau);      //ComputerHandelingen
    void DrukAf( );                       //Druk Spel af
    bool SpelAfgelopen( );                // Kijken af alles afgelopen is
}; //end NimSpel



//init van de groepen array
NimSpel::NimSpel( ){
  LaatsteZet_pt = NULL;
  AantalZetten = 0;
  SpelerAanBeurt = 1;
  
  for(int i = 0; i < MaxStapels; i++) {
    Stapels[i] = MaxAantal;
  } //end for
 
  //Bedacht en getest algoritme 
  WinstArray[0][0] = 1;
  WinstArray[0][1] = 0;
  WinstArray[0][2] = 1;
  WinstArray[1][0] = 1;
  WinstArray[1][1] = 1;
  WinstArray[1][2] = 0;
  WinstArray[2][0] = 1;
  WinstArray[2][1] = 1;
  WinstArray[2][2] = 0;
  for(int i = 3; i < MaxAantal + 1; i++){
    WinstArray[i][0] = WinstArray[i-1][0] + WinstArray[i-2][0];
    WinstArray[i][1] = WinstArray[i-1][2] + WinstArray[i-2][2];
    WinstArray[i][2] = WinstArray[i][0] - WinstArray[i][1];
  }
} //end NimSpel::NimSpel



void NimSpel::PakWeg(int StapelNummer, int Aantal){
  NimData * temp_pt;                          //
  temp_pt = new NimData;                      //
  temp_pt->VorigeZet_pt = LaatsteZet_pt;      //Zetten onthouden
  LaatsteZet_pt = temp_pt;                    //
  LaatsteZet_pt->StapelNummer = StapelNummer; //
  LaatsteZet_pt->AantalEraf = Aantal;         //
  
  AantalZetten++;                             //Max Zetten bijhouden

  Stapels[StapelNummer] = Stapels[StapelNummer] - Aantal; 
} //end NimSpel::NimSpel



void NimSpel::ZetTerug(int AantalStappen) {
  NimData * temp_pt;
  for(int i = 0; i < AantalStappen; i++) {
    temp_pt = LaatsteZet_pt;
    Stapels[temp_pt->StapelNummer] = Stapels[temp_pt->StapelNummer] + temp_pt->AantalEraf;
    AantalZetten--;
    LaatsteZet_pt = temp_pt->VorigeZet_pt;
    delete temp_pt;
  } //end for
} //end NimSpel::ZetTerug



void NimSpel::SpelerKiest( ){
  int StapelNummer, Aantal, AantalStappen = 0;
  
  cout << "Maximaal terug te zetten zetten: " << AantalZetten << endl
       << "'0' om niet terug te zetten"                       << endl
       << "Aantal zetten: ";
  AantalStappen = VoerInGetal(0, AantalZetten);
  
  if (AantalStappen == 0) {
    do{
      cout << "Speler aan de beurt" << endl;
      cout << "Welke stapel [0-" << (MaxStapels - 1) << "] : ";
      StapelNummer = VoerInGetal(0, MaxStapels - 1);
      cout << "Hoeveel [1-2] : ";
      Aantal = VoerInGetal(1, 2);
      if (Stapels[StapelNummer] - Aantal < 0){
        cout << Stapels[StapelNummer] << endl;
        cout << "Geen Geldige Combinatie, probeer opnieuw";
      } //end if
    } //end do
    while(Stapels[StapelNummer] - Aantal < 0);
    PakWeg(StapelNummer, Aantal);
  }
  else { //Ga AantalStappen terug zetten 
    ZetTerug(AantalStappen);
    SpelerAanBeurt = SpelerAanBeurt - 1 + (AantalStappen%2); //ivm met onevenaantal terug zetten
  }// end if
} //end NimSpel::SpelerKiest



void NimSpel::ComputerNiveauSlim(int * StapelNummer, int * Aantal) {
  double KansMax, KansMet1, KansMet2 = 0; //tempvariablen, voor het bepalen van de max
  for(int i = 0; i < MaxStapels; i++) {
    if (Stapels[i] > 0) {
      KansMet1 = WinstArray[Stapels[i]-1][2] / WinstArray[Stapels[i]-2][0];
    }
    else {
      KansMet1 = 0;
    }//end if
    
    if (Stapels[i] > 1) {
      KansMet2 = WinstArray[Stapels[i]-2][2] / WinstArray[Stapels[i]-2][0];
    }
    else {
      KansMet2 = 0;
    }//end if
    
    if(KansMet1 > KansMax) {
      *Aantal = 1;
      *StapelNummer = i;
      KansMax = KansMet1;
    }//end if
    
    if(KansMet2 > KansMax) {
      *Aantal = 2;
      *StapelNummer = i;
      KansMax = KansMet2;
    }//end if
  }//end for
}// end NimSpel::ComputerNiveauSlim  



void NimSpel::ComputerKiest(int Niveau) {
  int StapelNummer = 0; //Voor het geval alles op verliezen staat ;-)
  int Aantal = 1;       //
  char wait; //loze char ivm met Wachten om ENTER invoer.
  
  cout << "Computer Kiest..." << endl;
  switch (Niveau) {
  case 1: //random keuze
    do {
      StapelNummer = RandomGetal(0, (MaxStapels-1));
      Aantal = RandomGetal(1, 2);
    } //end do
    while(Stapels[StapelNummer] - Aantal < 0);
    break;
  case 2: //slimme keuze
      ComputerNiveauSlim(&StapelNummer, &Aantal);
    break;
  default: //dedug keuze
    StapelNummer = 0;
    Aantal = 2;
    break;
  } //end switch
  
  cout << "Stapel: " << StapelNummer << endl;
  cout << "Aantal: " << Aantal << endl;
  cout << "Druk op ENTER...";
  cin.clear();
  cin.ignore(10000,'\n');
  cin.get(wait); 
  PakWeg(StapelNummer, Aantal);
} //end NimSpel::Computerkiest



void NimSpel::DrukAf( ){
  system("clear"); //OS Dependent Line, for windows use 'system("cls");' instead. 
  cout << endl << "   : ";
  for(int i = 0; i < MaxStapels; i++) {
    if (i < 10) {cout << " " << i << " | ";} else { cout << i << " | ";}
  }//end for
  for(int i = 1; i <= MaxAantal; i++) {
    cout << endl;
    if (i < 10) {cout << " " << i << " : ";} else { cout << i << " : ";}
    for(int j = 0; j < MaxStapels; j++) {
      if (i <= Stapels[j]) { cout << "XX | ";} else { cout << "   | ";}
    }//end for
  }//end for
  cout << endl << endl;
}//end NimSpelDrukAf



bool NimSpel::SpelAfgelopen( ){
  for(int i = 0; i < MaxStapels; i++) {
    if (Stapels[i] > 0) { //als er nog ergens waardes aanwezig zijn
      return (false);
    }//end if
  }//end if
  return (true);
}//end NimSpelAfgelopen



void NimSpel::NimSpelen( ){
  int Niveau = 0;                       //
  cout << endl                          // 
       << "Geef het niveau aan" << endl //
       << "1) Random          " << endl //Niveau bepalen
       << "2) Winnend Spelen  " << endl;//
  Niveau =VoerInGetal(1,2);             //
  
  while (not(SpelAfgelopen( ))) {       //Zolang spel niet afgelopen
  DrukAf( );                            //Druk bord af
  if (SpelerAanBeurt == 1) {            //a1) Speler 1 aan de beurt
      SpelerKiest( );                   //a2) Speler Doorwerken, keuzes enz.
      SpelerAanBeurt++;                 //a3) Computer aan de beurt
    }   
    else if (SpelerAanBeurt == 2) {     //b1) Computer aan de Beurt
      ComputerKiest(Niveau);            //b2) Computer op Niveau laten spelen
      SpelerAanBeurt = 1;               //b3) Speler aan de beurt
    } //end if
  } //end while 
  if (SpelerAanBeurt == 2) {           //ivm met regels a3,b3 
    cout << "Voila uw heeft GEWONNEN" << endl;
  }
  else {
    cout << "DE COMPUTER IS DE BESTE !!!" <<endl;
  }//end if
} //end NimSpel::NimSpelen



int main( ){
  srand(time(0));     //elke keer andere random begin waarde
  NimSpel Spel1;      //nieuw spel
  Spel1.NimSpelen();  //spelen
}// end main