将极小极大函数从 Java 转换为 JavaScript

Question

这将是一堵巨大的代码墙，但我希望有人有时间和耐心来帮助我。

我目前正在尝试为我的 HTML Tic-Tac-Toe 游戏创建一个 AI 播放器。我正在使用这个资源，其中包含使用 minimax 算法在 Java 中编写的工作 AI 播放器代码：https://www3.ntu.edu.sg/home/ehchua/programming/java/JavaGame_TicTacToe_AI.html（第 1.5 节）

我想将这个给定的 Java 代码翻译成 JavaScript。资源代码和我的 HTML/JS 代码之间的一个主要区别是资源使用二维数组作为游戏板，而我使用一维数组。

这意味着资源的数组如下所示：Cell[][] cells; 其中第一个索引代表行，第二个索引代表列；我的数组看起来像这样：let board_array = [];，它的长度为 9，表示从左上角到右下角读取的棋盘，例如，左上角的单元格位于索引 0 处，而中间右侧的单元格位于索引处 5。

另一个小区别是资源使用玩家种子存储在单元数组中，而我只使用字符串 'X' 用于人类，'O' 用于 AI。

我花了很多时间尝试将给定的 Java 函数转换为我的 JS 脚本，但无论我尝试什么，minimax 总是返回 -1 作为最后的最佳单元格，据我了解，只有在以下情况下才会发生没有更多可用的单元格，表明游戏已经结束。我已经进行了一些 console.log 调试，我可以看到，在递归过程中，实际上返回了合法的最佳单元格（例如 0 或 4），但在最终返回时它始终为 -1。

我敢打赌，我的错误要么存在于从二维数组到一维数组的有缺陷的转换中，要么与 JS 在特定行中执行与 Java 完全不同的事情有关。我可以想象WINNING_PATTERNS 数组中的二进制值或hasWon 函数中对它们的操作可能会导致麻烦。我不知道它在 JS 中是否这样工作，但它不会抛出任何错误，所以我无法自己弄清楚。

无论如何，这是我的代码：

let board_array = ['X', '', '', '', '', '', '', '', '']; // X at a random index because the human player always makes the first turn
const MY_SEED = 'O';
const OPP_SEED = 'X';

function moveAI() {
  let result = minimax(2, MY_SEED);
  let best_cell = result[1];
  console.log(best_cell); // always returns -1
  // if best_cell would be properly returned I could do "board_array[best_cell] = 'O'" here
}

function minimax(depth, player) {
  let next_moves = generateMoves();
  let best_score = (player === MY_SEED) ? Number.MIN_VALUE : Number.MAX_VALUE;
  let current_score;
  let best_cell = -1;

  if (next_moves.length === 0 || depth === 0) {
    best_score = evaluate();
  }
  else {
    for (let move in next_moves) {
      move = parseInt(move);
      board_array[move] = player;
      if (player === MY_SEED) {
        current_score = minimax(depth - 1, OPP_SEED)[0];
        if (current_score > best_score) {
          best_score = current_score;
          best_cell = move;
        }
      }
      else {
        current_score = minimax(depth - 1, MY_SEED)[0];
        if (current_score < best_score) {
          best_score = current_score;
          best_cell = move;
        }
      }
      board_array[move] = '';
    }
  }
  return [best_score, best_cell];
}

function generateMoves() {
  let next_moves = [];
  if (hasWon(MY_SEED) || hasWon(OPP_SEED)) {
    return next_moves;
  }
  for (let i = 0; i < board_array.length; i++) {
    if (board_array[i] === '') { next_moves.push(i); }
  }
  return next_moves;
}

function evaluate() {
  let score = 0;
  score += evaluateLine(0, 1, 2);
  score += evaluateLine(3, 4, 5);
  score += evaluateLine(6, 7, 8);
  score += evaluateLine(0, 3, 6);
  score += evaluateLine(1, 4, 7);
  score += evaluateLine(2, 5, 8);
  score += evaluateLine(0, 4, 8);
  score += evaluateLine(2, 4, 6);
  return score;
}

function evaluateLine(c1, c2, c3) {
  let score = 0;

  if (board_array[c1] === MY_SEED) { score = 1; }
  else if (board_array[c1] === OPP_SEED) { score = -1; }

  if (board_array[c2] === MY_SEED) {
    if (score === 1) { score = 10; }
    else if (score === -1) { return 0; }
    else { score = 1; }
  }
  else if (board_array[c2] === OPP_SEED) {
    if (score === -1) { score = -10; }
    else if (score === 1) { return 0; }
    else { score = -1; }
  }

  if (board_array[c3] === MY_SEED) {
    if (score > 0) { score *= 10; }
    else if (score < 0) { return 0; }
    else { score = 1; }
  }
  else if (board_array[c3] === OPP_SEED) {
    if (score < 0) { score *= 10; }
    else if (score > 1) { return 0; }
    else { score = -1; }
  }

  return score;
}

const WINNING_PATTERNS = [
  0b111000000, 0b000111000, 0b000000111,
  0b100100100, 0b010010010, 0b001001001,
  0b100010001, 0b001010100
];

function hasWon(player) {
  let pattern = 0b000000000; // does JS recognize this as a binary number like Java does?
  for (let i = 0; i < board_array.length; i++) {
    if (board_array[i] === player) {
      pattern |= (1 << (9 - i)); // does this actually do what I think it does? (compare to Java code)
    }
  }
  for (let winning_pattern in WINNING_PATTERNS) {
    if ((pattern & winning_pattern) === winning_pattern) { return true; }
  }
  return false;
}

moveAI(); // usually called after the human player sets their X

Answer 1

从 ES6 开始，JavaScript 中可以使用二进制数 - ecma-262

和 JavaScript 中的位运算符（例如 bitwise link

与 Java 相比，其余代码应该更简单

我看到的最终区别： Number.MAX_VALUE (1.79E+308) 与 Java 的 Integer.MAX_VALUE (2147483647) 不同 - 不确定这有多重要？