Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
igorrr37
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Рейтинг: 5.00. Голосов: 1.

Шахматы. Поиск мата в N ходов полным перебором

Запись от igorrr37 размещена 18.06.2023 в 18:02
Обновил(-а) igorrr37 22.08.2023 в 18:08

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
667
668
669
670
671
672
673
674
675
676
677
678
679
680
681
682
683
684
685
686
687
688
689
690
691
692
693
694
695
696
697
698
699
700
701
702
703
704
705
706
707
708
709
710
711
712
713
714
715
716
717
718
719
720
721
722
723
724
725
726
727
728
729
730
731
732
733
734
735
736
737
738
739
740
741
742
743
744
745
746
747
748
749
750
751
752
753
754
755
756
757
758
759
760
761
762
763
764
765
766
767
768
769
770
771
772
773
774
775
776
777
778
779
780
781
782
783
784
785
786
787
788
789
790
791
792
793
794
795
796
797
798
799
800
801
802
803
804
805
806
807
808
809
810
811
812
813
814
815
816
817
818
819
820
821
822
823
824
825
826
827
828
829
830
831
832
833
834
835
836
837
838
839
840
841
842
843
844
845
846
847
848
849
850
851
852
853
854
855
856
857
858
859
860
861
862
863
864
865
866
867
868
869
870
871
872
873
874
875
876
877
878
879
880
881
882
883
884
885
886
887
888
889
890
891
892
893
894
895
896
897
898
899
900
901
902
903
904
905
906
907
908
909
910
911
912
913
914
915
916
917
918
919
920
921
922
923
924
925
926
927
928
929
930
931
932
933
934
935
936
937
938
939
940
941
942
943
944
945
946
947
948
949
950
951
952
953
954
955
956
957
958
959
960
961
962
963
964
965
966
967
968
969
970
971
972
973
974
975
976
977
978
979
980
981
982
983
984
985
986
987
988
989
990
991
992
993
994
995
996
997
998
999
1000
1001
1002
1003
1004
1005
1006
1007
1008
1009
1010
1011
1012
1013
1014
1015
1016
1017
1018
1019
1020
1021
1022
1023
1024
1025
1026
1027
1028
1029
1030
1031
1032
1033
1034
1035
1036
1037
1038
1039
1040
1041
1042
1043
1044
1045
1046
1047
1048
1049
1050
1051
1052
1053
1054
1055
1056
1057
1058
1059
1060
1061
1062
1063
1064
1065
1066
1067
1068
1069
1070
1071
1072
1073
1074
1075
1076
1077
1078
1079
1080
1081
1082
1083
1084
1085
1086
1087
1088
1089
1090
1091
1092
1093
1094
1095
1096
1097
1098
1099
1100
1101
1102
1103
1104
1105
1106
1107
1108
1109
1110
1111
1112
1113
1114
1115
1116
1117
1118
1119
1120
1121
1122
1123
1124
1125
1126
1127
1128
1129
1130
1131
1132
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
#include <vector>
#include <climits>
#include <unordered_set>
#include <utility>
#include <iomanip>
#include <regex>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <atomic>
#include <ctime>
#include <fstream>
#include <cstdlib>
#include <tuple>
#include <forward_list>
#include <shlwapi.h> // ShellExecuteA
 
bool FIRST_MATE_ONLY{};
 
// дерево для хранения найденных матов
class node
{
public:
    node()
    {}
    node(std::string const& str) : ms{ str }
    {}
    node(node const& rhs)
    {
        ms = rhs.ms;
        mv.resize(rhs.mv.size());
        for (int i = 0; i < mv.size(); ++i)
        {
            mv[i] = new node{ *rhs.mv[i] };
        }
    }
 
    friend bool operator==(node const& a, node const& b)
    {
        bool ret = true;
        if (a.ms != b.ms || std::count_if(a.mv.begin(), a.mv.end(), [](node const* p) {return p; }) != std::count_if(b.mv.begin(), b.mv.end(), [](node const* p) {return p; }))
        {
            ret = false;
        }
        else
        {
            for (int i = 0; i < a.mv.size(); ++i)
            {
                ret = (*a.mv[i] == *b.mv[i]);
            }
        }
        return ret;
    }
    void print(std::ostream& ostr) const
    {
        std::size_t noteCnt = lvl % 2 ? (lvl + 1) / 2 - 1 : lvl / 2 - 1;
        if (lvl)
            ostr << std::string(noteCnt * noteLen, ' ') << ms << '\n';
 
        ++lvl;
        for (auto p : mv)
        {
            p->print(ostr);
        }
        --lvl;
    }
    ~node()
    {
        for (auto& p : mv)
        {
            delete p;
            p = 0;
        }
    }
public:
    std::string ms;
    std::vector<node*> mv;
 
    static inline int lvl{}, noteLen = 6;
 
};
 
class tree
{
public:
    tree() = default;
    tree(tree const& rhs)
    {
        delete mroot;
        mroot = new node{ *rhs.mroot };
    }
    friend bool operator==(tree const& a, tree const& b)
    {
        return *a.mroot == *b.mroot;
    }
    void print(std::ostream& ostr) const
    {
        mroot->print(ostr);
    }
    void push_back(int const lvl, std::string const& str)
    {
        node* tmp = mroot;
 
        for (int i = lvl; i; --i)
        {
            tmp = tmp->mv.back();
        }
        tmp->mv.push_back(new node{ str });
        mmaxLvl = lvl;
    }
 
    void pop_back(int const lvl)
    {
        node* tmp = mroot;
        for (int i = lvl; i; --i)
        {
            tmp = tmp->mv.back();
        }
        delete tmp->mv.back();
        tmp->mv.pop_back();
        if (tmp->mv.empty())
            mmaxLvl = lvl - 1;
    }
 
    int maxLvl() const
    {
        return mmaxLvl;
    }
    int size() const
    {
        return mroot->mv.size();
    }
    bool empty() const
    {
        return mroot->mv.empty();
    }
    void clear()
    {
        for (auto p : mroot->mv)
        {
            delete p;
            p = nullptr;
        }
        mroot->mv.clear();
    }
    ~tree()
    {
        delete mroot;
        mroot = nullptr;
    }
public:
    node* mroot = new node{};
    int mmaxLvl = -1;
 
    tree& operator=(tree const&) = delete;
};
 
// фигура
class figure
{
public:
    figure() {}
    figure(std::string const& s)
    {
        ms[0] = s[0];
        ms[1] = s[1];
    }
    void set(std::string const& s)
    {
        ms[0] = s[0];
        ms[1] = s[1];
    }
    char color()const
    {
        return ms[1];
    }
    friend bool operator==(figure const& lhs, figure const& rhs)
    {
        return lhs.ms == rhs.ms;
    }
    bool empty() const
    {
        return ms[0] == 'e';
    }
 
    char ms[2]{ 'e', 'e' }; // e - фигура-заглушка (пустая клетка)
private:
 
};
 
// клетка доски
class cell
{
public:
    cell() = default;
    cell(int r, int c)
    {
        mr = r;
        mc = c;
    }
    cell(std::string const& sfc)
    {
        if (sfc.size() == 2)
            setCoord(sfc);
        else if (sfc.size() == 4)
            setFigureCoord(sfc);
        else
            throw 1;
    }
 
    friend bool operator==(cell const& lhs, cell const& rhs)
    {
        return lhs.mr == rhs.mr && lhs.mc == rhs.mc;
    }
    void setCoord(std::string const& sCoord)
    {
        mr = '8' - sCoord[1];
        mc = sCoord[0] - 'a';
    }
    void setFigureCoord(std::string const& sfc)
    {
        mf.set(sfc.substr(0, 2));
        setCoord(sfc.substr(2, 2));
    }
    std::string getCoord() const
    {
        std::string sret(2, ' ');
        sret[1] = '8' - mr;
        sret[0] = mc + 'a';
        return sret;
    }
    bool empty() const
    {
        return mf.ms[0] == 'e';
    }
 
    figure mf;
    int mr{}, mc{};
public:
 
};
 
// полуход (перемещение фигуры одного цвета)
class movement
{
public:
    movement() = default;
    movement(cell const& cf, cell const& ct, char f = 0) : mcFrom(cf), mcTo(ct), mFig(f) {}
    std::string str() const
    {
        return mcFrom.getCoord() + mcTo.getCoord() + (mFig ? std::string(1, mFig) : "");
    }
    bool empty() const
    {
        return mcFrom.empty();
    }
    friend bool operator==(movement const& lhs, movement const& rhs)
    {
        return lhs.mcFrom == rhs.mcFrom && lhs.mcTo == rhs.mcTo && lhs.mFig == rhs.mFig;
    }
public:
    cell mcFrom, mcTo;
    char mFig = 0; // фигура, в которую превратится пешка
};
 
class span
{
public:
public:
    int ib{}, jb{}, ie{}, je{};
};
 
// шахматная доска, белые внизу
class board
{
public:
    board()
    {
        for (int i = 0; i < 8; ++i)
        {
            for (int j = 0; j < 8; ++j)
            {
                std::string sc;
                sc.push_back('a' + j);
                sc.push_back('8' - i);
                mmx[i][j].setCoord(sc);
            }
        }
    }
 
    // устанавливает фигуру на клетку
    void setCell(std::string const& sCell)
    {
        cell c{ sCell };
        bool found = false;
        for (auto& vr : mmx)
        {
            if (auto it = std::find(vr.begin(), vr.end(), c); it != vr.end())
            {
                *it = c;
                found = true;
                break;
            }
        }
        if (!found)
            throw;
    }
 
    // устанавливает фигуры на доску
    void set(std::string sBoard)
    {
        for (auto& vr : mmx)
        {
            for (auto& c : vr)
            {
                c.mf.ms[0] = 'e';
                c.mf.ms[1] = 'e';
            }
        }
        mt.clear();
 
        sBoard = std::regex_replace(sBoard, std::regex{ "\\s" }, "");
        for (int i = 0; i < sBoard.size(); i += 4)
        {
            setCell(sBoard.substr(i, 4));
        }
        verify();
    }
 
    void verify() const
    {
        int err = 0;
        static const std::unordered_set<char> ust{ 'k', 'q', 'n', 'b', 'r', 'p', 'e' };
        int kcnt = 0;
        for (auto const& v : mmx)
        {
            for (auto const& c : v)
            {
                if (c.mf.ms[0] == 'k')
                    ++kcnt;
                if (ust.find(c.mf.ms[0]) == ust.cend())
                    err = 1;
            }
        }
        if (kcnt > 2)
            err = 2;
 
        if (err)
        {
            std::cerr << "board::verify failed with error: " << err << "\n\n";
            throw;
        }
 
    }
 
    char invertColor(char const clr) const
    {
        if (clr == 'e') return 'e';
        else return clr == 'b' ? 'w' : 'b';
    }
 
    cell& getCell(std::string const& sCoord)
    {
        cell c{ sCoord };
        return mmx[c.mr][c.mc];
    }
 
    cell const& getCell(std::string const& sCoord) const
    {
        cell c{ sCoord };
        return mmx[c.mr][c.mc];
    }
 
    void printResult(std::ostream& ostr) const
    {
        mt.print(ostr);
    }
 
    // возвращает список клеток которым угрожает фигура с данной клетки
    std::vector<cell> threatFromCell(std::string const& sCellCoord) const
    {
        const cell cl = getCell(sCellCoord);
        const int row = cl.mr, col = cl.mc;
        std::vector<cell> vret;
        vret.reserve(12);
        switch (cl.mf.ms[0])
        {
        case 'k':
        {
            for (int k = cl.mr - 1; k <= cl.mr + 1; ++k)
            {
                for (int l = cl.mc - 1; l <= cl.mc + 1; ++l)
                {
                    if (k >= 0 && k < 8 && l >= 0 && l < 8 && !(k == cl.mr && l == cl.mc))
                        vret.push_back(mmx[k][l]);
                }
            }
            break;
        }
        case 'r':
        {
            for (int i = row - 1; i >= 0; --i)
            {
                vret.emplace_back(mmx[i][col]);
                if (!mmx[i][col].empty())
                    break;
            }
            for (int i = row + 1; i < 8; ++i)
            {
                vret.emplace_back(mmx[i][col]);
                if (!mmx[i][col].empty())
                    break;
            }
            for (int j = col - 1; j >= 0; --j)
            {
                vret.emplace_back(mmx[row][j]);
                if (!mmx[row][j].empty())
                    break;
            }
            for (int j = col + 1; j < 8; ++j)
            {
                vret.emplace_back(mmx[row][j]);
                if (!mmx[row][j].empty())
                    break;
            }
            break;
        }
        case 'b':
        {
            for (int i = row - 1, j = col + 1; i >= 0 && j < 8; --i, ++j)
            {
                vret.emplace_back(mmx[i][j]);
                if (!mmx[i][j].empty())
                    break;
            }
            for (int i = row - 1, j = col - 1; i >= 0 && j >= 0; --i, --j)
            {
                vret.emplace_back(mmx[i][j]);
                if (!mmx[i][j].empty())
                    break;
            }
            for (int i = row + 1, j = col - 1; i < 8 && j >= 0; ++i, --j)
            {
                vret.emplace_back(mmx[i][j]);
                if (!mmx[i][j].empty())
                    break;
 
            }
            for (int i = row + 1, j = col + 1; i < 8 && j < 8; ++i, ++j)
            {
                vret.emplace_back(mmx[i][j]);
                if (!mmx[i][j].empty())
                    break;
            }
            break;
        }
        case 'q':
        {
            // для ладьи
            for (int i = row - 1; i >= 0; --i)
            {
                vret.emplace_back(mmx[i][col]);
                if (!mmx[i][col].empty())
                    break;
            }
            for (int i = row + 1; i < 8; ++i)
            {
                vret.emplace_back(mmx[i][col]);
                if (!mmx[i][col].empty())
                    break;
            }
            for (int j = col - 1; j >= 0; --j)
            {
                vret.emplace_back(mmx[row][j]);
                if (!mmx[row][j].empty())
                    break;
            }
            for (int j = col + 1; j < 8; ++j)
            {
                vret.emplace_back(mmx[row][j]);
                if (!mmx[row][j].empty())
                    break;
            }
 
            // для слона
            for (int i = row - 1, j = col + 1; i >= 0 && j < 8; --i, ++j)
            {
                vret.emplace_back(mmx[i][j]);
                if (!mmx[i][j].empty())
                    break;
            }
            for (int i = row - 1, j = col - 1; i >= 0 && j >= 0; --i, --j)
            {
                vret.emplace_back(mmx[i][j]);
                if (!mmx[i][j].empty())
                    break;
            }
            for (int i = row + 1, j = col - 1; i < 8 && j >= 0; ++i, --j)
            {
                vret.emplace_back(mmx[i][j]);
                if (!mmx[i][j].empty())
                    break;
 
            }
            for (int i = row + 1, j = col + 1; i < 8 && j < 8; ++i, ++j)
            {
                vret.emplace_back(mmx[i][j]);
                if (!mmx[i][j].empty())
                    break;
            }
            break;
        }
        case 'n':
        {
            for (int k = 0; k < 8; ++k)
            {
                for (int l = 0; l < 8; ++l)
                {
                    if (((k == row - 2 || k == row + 2) && (l == col + 1 || l == col - 1))
                        ||
                        ((k == row - 1 || k == row + 1) && (l == col + 2 || l == col - 2)))
                    {
                        vret.emplace_back(mmx[k][l]);
                    }
                }
            }
            break;
        }
        case 'p':
        {
            if (cl.mf.color() == 'w')
            {
                if (row - 1 >= 0 && col - 1 >= 0)
                    vret.emplace_back(mmx[row - 1][col - 1]);
                if (row - 1 >= 0 && col + 1 < 8)
                    vret.emplace_back(mmx[row - 1][col + 1]);
            }
            else
            {
                if (row + 1 < 8 && col - 1 >= 0)
                    vret.emplace_back(mmx[row + 1][col - 1]);
                if (row + 1 < 8 && col + 1 < 8)
                    vret.emplace_back(mmx[row + 1][col + 1]);
            }
            break;
        }
        }
 
        return vret;
    }
    // угрожает ли данной клетке фигура данного цвета
    bool threatToCell(std::string const& sCellCoord, char const colorThreat) const
    {
        const cell cThreatToMe = getCell(sCellCoord);
        bool bret = false;
        for (int i = 0; i < 8; ++i)
        {
            for (int j = 0; j < 8; ++j)
            {
                cell cThreatFromMe = mmx[i][j];
                if (cThreatFromMe.mf.color() == colorThreat)
                {
                    auto vThreatToMe = threatFromCell(cThreatFromMe.getCoord());
                    for (auto const& c : vThreatToMe)
                    {
                        if (c == cThreatToMe)
                        {
                            bret = true;
                            goto retmark;
                        }
                    }
                }
            }
        }
    retmark: {}
        return bret;
    }
    // возвращает список полуходов которые может сделать фигура стоящая на данной клетке
    std::vector<movement> movesFromCell(std::string const& sCellCoord)
    {
        const cell cMoveFrom = getCell(sCellCoord);
        std::vector<movement> vret;
        vret.reserve(8);
        if (cMoveFrom.mf.ms[0] != 'p') // если не пешка
        {
            auto v = threatFromCell(sCellCoord);
            for (auto const& c : v)
            {
                if (!(c.mf.color() == cMoveFrom.mf.color() || c.mf.ms[0] == 'k')) // ф. своего цвета или король не занимают клетку
                {
                    vret.emplace_back(cMoveFrom, c);
                }
            }
        }
        else // если пешка
        {
            auto v = threatFromCell(sCellCoord);
            for (auto const& c : v)
            {
                if (c.mf.color() == invertColor(cMoveFrom.mf.color()) && c.mf.ms[0] != 'k') // ф. своего цвета или король не занимают клетку и клетка не пуста
                {
                    vret.emplace_back(cMoveFrom, c);
                }
            }
 
            if (cMoveFrom.mf.ms[0] == 'p' && cMoveFrom.mf.ms[1] == 'w' && cMoveFrom.mr > 0 && mmx[cMoveFrom.mr - 1][cMoveFrom.mc].mf.empty())
            {
                vret.emplace_back(cMoveFrom, cell{ cMoveFrom.mr - 1, cMoveFrom.mc });
                if (cMoveFrom.mr == 6 && mmx[cMoveFrom.mr - 2][cMoveFrom.mc].mf.empty())
                    vret.emplace_back(cMoveFrom, cell{ cMoveFrom.mr - 2, cMoveFrom.mc });
            }
            else if (cMoveFrom.mf.ms[0] == 'p' && cMoveFrom.mf.ms[1] == 'b' && cMoveFrom.mr < 7 && mmx[cMoveFrom.mr + 1][cMoveFrom.mc].mf.empty())
            {
                vret.emplace_back(cMoveFrom, cell{ cMoveFrom.mr + 1, cMoveFrom.mc });
                if (cMoveFrom.mr == 1 && mmx[cMoveFrom.mr + 2][cMoveFrom.mc].mf.empty())
                    vret.emplace_back(cMoveFrom, cell{ cMoveFrom.mr + 2, cMoveFrom.mc });
            }
            // превращение пешки
            if ((cMoveFrom.mf.ms[0] == 'p' && cMoveFrom.mf.ms[1] == 'w' && cMoveFrom.mr == 1) || (cMoveFrom.mf.ms[0] == 'p' && cMoveFrom.mf.ms[1] == 'b' && cMoveFrom.mr == 6))
            {
                decltype(vret) v;
                std::for_each(vret.begin(), vret.end(), [](auto& m) {m.mFig = 'q'; });
                v.insert(v.end(), vret.begin(), vret.end());
                std::for_each(vret.begin(), vret.end(), [](auto& m) {m.mFig = 'b'; });
                v.insert(v.end(), vret.begin(), vret.end());
                std::for_each(vret.begin(), vret.end(), [](auto& m) {m.mFig = 'n'; });
                v.insert(v.end(), vret.begin(), vret.end());
                std::for_each(vret.begin(), vret.end(), [](auto& m) {m.mFig = 'r'; });
                v.insert(v.end(), vret.begin(), vret.end());
                vret = v;
            }
        }
 
        // проверка на шах своему королю после полухода фигуры
        cell& refClFrom = mmx[cMoveFrom.mr][cMoveFrom.mc];
        refClFrom.mf.ms[0] = 'e';
        refClFrom.mf.ms[1] = 'e';
        for (int i = 0; i < vret.size(); )
        {
            cell& refClTo = mmx[vret[i].mcTo.mr][vret[i].mcTo.mc];
            figure fPrevTo = refClTo.mf;
            refClTo.mf = cMoveFrom.mf;
            if (kingUnderThreat(cMoveFrom.mf.color()))
            {
                vret.erase(vret.begin() + i);
            }
            else
            {
                ++i;
            }
            refClTo.mf = fPrevTo;
        }
        refClFrom.mf.ms[0] = cMoveFrom.mf.ms[0];
        refClFrom.mf.ms[1] = cMoveFrom.mf.ms[1];
        return vret;
    }
 
    // возвращает список клеток с фигурами данного цвета
    std::forward_list<cell> getCellsByColor(char const clrNeed) const
    {
        std::forward_list<cell> vret;
        //vret.reserve(16);
        for (int i = 0; i < 8; ++i)
        {
            for (int j = 0; j < 8; ++j)
            {
                if (mmx[i][j].mf.color() == clrNeed)
                {
                    vret.push_front(mmx[i][j]);
                }
            }
        }
 
        return vret;
    }
 
    // шах ли королю данного цвета
    bool kingUnderThreat(char const clrKing) const
    {
        for (int i = 0; i < 8; ++i)
        {
            for (int j = 0; j < 8; ++j)
            {
                if (mmx[i][j].mf.ms[0] == 'k' && mmx[i][j].mf.color() == clrKing)
                {
                    bool bThreatTo = threatToCell(mmx[i][j].getCoord(), invertColor(clrKing));
                    return bThreatTo;
                }
            }
        }
        return false;
    }
 
    // мат ли королю данного цвета
    bool kingUnderMate(char const clrKing)
    {
        if (!kingUnderThreat(clrKing))
            return false;
        auto const vCurColor = getCellsByColor(clrKing);
        for (auto const& clFrom : vCurColor)
        {
            auto vMvm = movesFromCell(clFrom.getCoord());
            if (!vMvm.empty())
                return false;
        }
        return true;
    }
 
    // делает полуход фигурой и возвращает предыдущее значение ячейки to
    figure move(movement const& mvm)
    {
        const figure fToPrev = mvm.mcTo.mf;
        mmx[mvm.mcTo.mr][mvm.mcTo.mc].mf = mvm.mcFrom.mf;
        mmx[mvm.mcFrom.mr][mvm.mcFrom.mc].mf.ms[0] = 'e';
        mmx[mvm.mcFrom.mr][mvm.mcFrom.mc].mf.ms[1] = 'e';
        if (mvm.mFig)
        {
            mmx[mvm.mcTo.mr][mvm.mcTo.mc].mf.ms[0] = mvm.mFig;
        }
        return fToPrev;
    }
 
    // частично отменяет сделанный полуход
    void roll(movement const& m)
    {
        mmx[m.mcFrom.mr][m.mcFrom.mc].mf = m.mcFrom.mf;
        if (m.mFig != 0)
        {
            mmx[m.mcFrom.mr][m.mcFrom.mc].mf.ms[0] = 'p';
        }
    }
 
    // ищет мат белыми в cntMoves ходов
    bool checkMate(int const cntMoves)
    {
        mt.clear();
        auto t1 = clock();
        bool ret = moveWhite(cntMoves, 1);
        auto t2 = clock();
        std::cout << "time: " << (1. * t2 - t1) / CLOCKS_PER_SEC << "\n";
        return ret;
 
    }
    // делает полуход белыми, currentMove с единицы и ход - это два полухода
    bool moveWhite(int const cntMoves, int const currentMove)
    {
        bool ret = false; // хотя бы на один ход белых у чёрных нет ответа
        const auto vCurColor = getCellsByColor('w');
        for (auto const& clFrom : vCurColor)
        {
            const auto vMvm = movesFromCell(clFrom.getCoord());
            for (auto const& mvm : vMvm)
            {
                figure fDestPrev = move(mvm);
                int const lvlPushBack = currentMove * 2 - 2;
                mt.push_back(lvlPushBack, mvm.str());
                bool isMateMove = false;
                if (currentMove < cntMoves)
                {
                    isMateMove = moveBlack(cntMoves, currentMove);
                }
                else
                {
                    isMateMove = kingUnderMate('b');
                }
                roll(mvm);
                mmx[mvm.mcTo.mr][mvm.mcTo.mc].mf = fDestPrev;
                if (isMateMove)
                {
                    ret = true;
                    if (FIRST_MATE_ONLY && currentMove == 1)
                    {
                        goto retmark;
                    }
                }
                else
                {
                    mt.pop_back(lvlPushBack);
                }
            }
        }
 
    retmark: {}
        return ret;
    }
 
    // делает полуход чёрными
    bool moveBlack(int const cntMoves, int const currentMove)
    {
        bool bret = true; // на любой ход чёрных есть матующий ответ белых
        int movesCnt = 0;
        const auto vCurColor = getCellsByColor('b');
        for (auto const& clFrom : vCurColor)
        {
            const auto vMvm = movesFromCell(clFrom.getCoord());
            movesCnt += vMvm.size();
            for (auto const& mvm : vMvm)
            {
                auto fDestPrev = move(mvm);
                int const lvlPushBack = currentMove * 2 - 1;
                mt.push_back(lvlPushBack, ":" + mvm.str());
                bool matePossible = moveWhite(cntMoves, currentMove + 1);
                roll(mvm);
                mmx[mvm.mcTo.mr][mvm.mcTo.mc].mf = fDestPrev;
                if (!matePossible)
                {
                    mt.pop_back(lvlPushBack);
                    bret = false;
                    goto retmark;
                }
            }
        }
    retmark: {}
        return (bret == false ? bret : (movesCnt || kingUnderThreat('b')));
    }
 
public:
    std::vector<std::vector<cell>> mmx{ 8, std::vector<cell>(8) };
    tree mt;
};
 
// класс для поиска мата в несколько потоков
class MateProcessor
{
public:
    MateProcessor()
    {}
 
    // многопоточный поиск мата в cntMoves ходов после первого полухода белых
    void checkMate1(int const cntMoves, std::string const& sBoard)
    {
        mcntMoves = cntMoves;
        std::mutex mq;
        int const cntThreads = std::thread::hardware_concurrency(); // число потоков
        std::vector<std::thread> vt;
        mvBoards.resize(cntThreads);
        for (auto& brd : mvBoards)
        {
            brd.set(sBoard);
        }
 
        std::vector<movement> vmw;
        const auto vcw = mvBoards[0].getCellsByColor('w');
        for (auto const& cwFrom : vcw)
        {
            const auto vMvm = mvBoards[0].movesFromCell(cwFrom.getCoord());
            vmw.insert(vmw.end(), vMvm.begin(), vMvm.end());
        }
        bool stop = false;
        auto t1 = clock();
        for (int i = 0; i < cntThreads; ++i)
        {
            vt.emplace_back([&vmw, &brd = mvBoards[i], cntMoves, &mq, &stop]()
            {
                while (!stop)
                {
                    mq.lock();
                    if (!vmw.empty())
                    {
                        std::cout << vmw.size() << " "; // прогрессбар до нуля
                        auto mvm = vmw.back();
                        vmw.pop_back();
                        mq.unlock();
                        auto fDestPrev = brd.move(mvm);
                        brd.mt.push_back(0, mvm.str());
                        bool isMateMove = brd.moveBlack(cntMoves, 1);
                        brd.roll(mvm);
                        brd.mmx[mvm.mcTo.mr][mvm.mcTo.mc].mf = fDestPrev;
                        if (isMateMove)
                        {
                            if (FIRST_MATE_ONLY)
                                stop = true;
                        }
                        else
                        {
                            brd.mt.pop_back(0);
                        }
                    }
                    else
                    {
                        std::cout << vmw.size() << " ";
                        mq.unlock();
                        break;
                    }
                }
            });
        }
 
        for (auto& t : vt)
        {
            t.join();
        }
        auto t2 = clock();
        std::cout << "\n\n";
        std::cout << "time: " << (1. * t2 - t1) / CLOCKS_PER_SEC << "\n";
    }
 
    // многопоточный поиск мата в cntMoves ходов после первого хода (полуход белых + полуход чёрных)
    void checkMate2(int const cntMoves, std::string const& sBoard)
    {
        if (cntMoves == 1)
            throw;
        mcntMoves = cntMoves;
        int const cntThreads = std::thread::hardware_concurrency(); // число потоков
        std::vector<std::thread> vt;
        mvBoards.resize(cntThreads); // у каждого потока своя доска
        for (auto& brd : mvBoards)
        {
            brd.set(sBoard);
        }
 
        // вектор первого полухода белых
        std::vector<movement> vmw;
        const auto vCellW = mvBoards[0].getCellsByColor('w');
        for (auto const& cellW : vCellW)
        {
            const auto vMovesW = mvBoards[0].movesFromCell(cellW.getCoord());
            vmw.insert(vmw.end(), vMovesW.begin(), vMovesW.end());
        }
 
        board brd;
        brd.set(sBoard);
 
        // вектор первого полухода белых и первого полухода чёрных
        std::vector<std::tuple<movement, std::atomic_int, std::vector<movement>>> vtup(vmw.size());
        int const NO_MATE = -1000;
        for (int i = 0; i < vmw.size(); ++i)
        {
            std::get<0>(vtup[i]) = vmw[i];
            auto const fDestPrev = brd.move(vmw[i]);
            const auto vCellB = brd.getCellsByColor('b');
            for (auto const& cellB : vCellB)
            {
                const auto vMovesB = brd.movesFromCell(cellB.getCoord());
                std::get<1>(vtup[i]) += vMovesB.size();
                std::get<2>(vtup[i]).insert(std::get<2>(vtup[i]).end(), vMovesB.begin(), vMovesB.end());
            }
            if (std::get<2>(vtup[i]).size() == 0)
                std::get<1>(vtup[i]) = NO_MATE;
            else
                --std::get<1>(vtup[i]);
            brd.roll(vmw[i]);
            brd.mmx[vmw[i].mcTo.mr][vmw[i].mcTo.mc].mf = fDestPrev;
        }
        vmw.clear();
        bool stop = false;
        auto t1 = clock();
        for (int i = 0; i < cntThreads; ++i)
        {
            vt.emplace_back([&vtup, &brd = mvBoards[i], cntMoves, &stop, cntThreads]()
            {
                for (int i = 0; i < vtup.size() && !stop; ++i)
                {
                    std::cout << vtup.size() - i << ' ';
                    int ivBlack = std::get<1>(vtup[i])--;
                    if (ivBlack < 0)
                    {
                        if (FIRST_MATE_ONLY && (std::get<1>(vtup[i]) == -cntThreads - 1))
                            stop = true;
                        continue;
                    }
                    movement const& mw = std::get<0>(vtup[i]);
                    auto fDestPrevW = brd.move(mw);
                    brd.mt.push_back(0, mw.str());
                    while (!stop)
                    {
                        movement const& mb = std::get<2>(vtup[i])[ivBlack];
                        auto fDestPrevB = brd.move(mb);
                        brd.mt.push_back(1, ":" + mb.str());
                        bool isMateMove = brd.moveWhite(cntMoves, 2);
                        brd.roll(mb);
                        brd.mmx[mb.mcTo.mr][mb.mcTo.mc].mf = fDestPrevB;
                        if (!isMateMove)
                        {
                            std::get<1>(vtup[i]) = ivBlack = NO_MATE;
                            break;
                        }
                        ivBlack = std::get<1>(vtup[i])--;
                        if (ivBlack < 0)
                            break;
                    }
 
                    brd.roll(mw);
                    brd.mmx[mw.mcTo.mr][mw.mcTo.mc].mf = fDestPrevW;
                    if (ivBlack <= NO_MATE)
                        brd.mt.pop_back(0);
                    else if (FIRST_MATE_ONLY && (std::get<1>(vtup[i]) == -cntThreads - 1))
                        stop = true;
                }
                std::cout << 0 << ' ';
            });
        }
 
        for (auto& t : vt)
        {
            t.join();
        }
 
        // удаление нематных записей из деревьев
        for (auto& brd : mvBoards)
        {
            for (auto& p : brd.mt.mroot->mv)
            {
                for (auto const& tup : vtup)
                {
                    if (std::get<0>(tup).str() == p->ms && std::get<1>(tup) != -cntThreads - 1)
                    {
                        delete p;
                        p = nullptr;
                        break;
                    }
                }
            }
            auto it = std::remove_if(brd.mt.mroot->mv.begin(), brd.mt.mroot->mv.end(), [](auto p) {return !p; });
            brd.mt.mroot->mv.erase(it, brd.mt.mroot->mv.end());
        }
 
        auto t2 = clock();
        std::cout << "\n\n";
        std::cout << "time: " << (1. * t2 - t1) / CLOCKS_PER_SEC << "\n";
    }
 
    void printResult(std::string const& sFile) const
    {
        std::ofstream ofs{ sFile };
        std::ostream& ostr = mcntMoves > 2 ? ofs : std::cout; // распечатка мата может не поместиться в консоль
        for (auto& b : mvBoards)
        {
            b.printResult(ostr);
        }
 
        ofs.clear();
        ofs.close();
        if (dynamic_cast<std::ofstream*>(&ostr))
        {
            ShellExecuteA(NULL, "open", sFile.c_str(), NULL, NULL, SW_SHOWNORMAL);
        }
    }
    MateProcessor& operator=(MateProcessor const&) = delete;
public:
    std::vector<board> mvBoards;
    int mcntMoves{};
};
 
 
// Белые внизу, начинают и выигрывают
// Нет рокировки и взятия на проходе. Есть превращение пешки.
// k - king, q - queen, b - bishop, n - knight, r - rook, p - pawn
// пример: bwh2 - слон белый на клетке h2
int main()
{
 
    // 1 ход
    std::vector<std::string> v1
    {
        "qwa2 kbg6 bwg5 nwg3 kwh1",
        "kwa4 kba7 nwb4 pwb7 nbd7 rwf7 bwh2",
 
    };
 
    // 2 хода
    std::vector<std::string> v2
    {
        "bwf4 kwc2 bbb2 qwb4 kba2 pba3",
        "pwg5 qwd4 kwc3 kbb1",
        "kbd7 qwf6 rwg5 pwg3 kwg2",
        "nwe6 pbg6 rwd5 pbf5 pbh5 kbh4 pwh3 rbc2 pwg2 kwh2"
    };
 
    // 3 хода
    std::vector<std::string> v3
    {
        "qwa7 kbe8 kwe4",
        "pba2 kba1 bbc3 kwc2 bwf8 rwh8 nwh6",
        "pwe2 kwf6 nwf5 kbf4 bwf3",
        "kba1 kwc2 nwc4 bwh6",
        "rwa6 rwe7 kwf5 nbg8 kbh8",
        "kba8 bwb8 kwc6 pwc7",
        "nwf3 kwf5 pwf7 kbh5",
        "kba4 rwb1 pbc7 kwf7 rwg5 pbh2",
        "rba8 bbc8 kbf8 rbh8 pba7 pbb7 pbc7 qbd7 pbg7 pbh7 nbc6 pbd6 nbf6 bwc4 qwd4 bwf4 pwa2 pwb2 pwc2 pwg2 pwh2 rwe1 rwf1 kwh1", // 1.9
        "pwb6 pwc3 pbc4 pbc5 kbd6 kwe4 pwe7 pwf6 pwf7 pwh4 rwh7",
    };
 
    // 4 хода
    std::vector<std::string> v4
    {
        "kwf1 bwf2 nwg4 pbg5 kbh1", // 0.1
        "bwa5 rwc6 bwd1 kbd3 pbd6 kwf4", // 2 (1)
        "kwa5 bwb1 pwb5 nwe8 bwf2 kbf4 rwg3", // 3.5 (1.8)
        "bbb7 nwc5 bwd3 rwe1 bbe7 kbe8 rwf1 pbg7 kwh8", // 6.6 (6.8)
        "rbb8 kbf8 pbc7 pba6 pwe6 pwf6 bwg6 rbh6 pwa5 pbd5 pbg5 pbh5 bba4 pbb4 qbd4 pwg3 pwg2 qwb1 rwe1 rwf1 kwh1", // 15 (5.5) (fm 15)
        "kbd8 rwa7 pbd7 qbe7 pbg7 rwd6 pbe6 rbh6 rbb5 bbd5 pwe5 pbf5 nwg5 pbh5 pwf4 pwh4 qwa3 pwc3 pwb2 kwg1", // 19 (9.4)
        "rba8 rbf8 pba7 bbb7 pbf7 kbg7 pbb6 nbc6 pbg6 pbc5 pbd5 qbe5 pwf5 qwg5 nwc3 bwd3 pwe3 pwa2 pwb2 pwg2 kwc1 rwd1 rwh1", // 56 (62 п)(fm 61)
        "bwa1 bwa2 qba7 qwb3 kwc8 nbf6 pwg5 rwg6 pbg7  rwh1 pbh7 kbh8", // 97 (334) (fm 7)
        ""
    };
 
    // 5 ходов
    std::vector<std::string> v5
    {
        "kba2 pba3 kwc2 nwe3", // 0.33
        "kba1 nwa2 kwa3 bwh2", // 0.6 (0.8)
        "kwb6 kbb8 nwd1 bwh3", // 1.5 (2)
        "rwg8 pbh7 pbg6 kbh5 pwf4 pwe4 kwg3 pwh3", // 7.5 (6.3)(fm 1.6)
        "rwd7 pwf7 kwc6 kbe6 pwc5 bbb4", //  92 (242 п) (fm 129)
        "qwb8 bbd7 pbg6 kba5 pbg4 kwe3 pwh2", // 99 (130 п)(fm 124)
        "pbg7 kbh7 pwa6 pbf6 pbh6 qwb5 pwh3 kwg1", // 130 (130 п)(fm 111)
        "qwd8 kbh7 bwb6 nbf6 pbe5 pwb4 pwe4 pbg4 pwa3 nwg3 bbd2 kwf1" // 336 (490 п)
    };
 
    FIRST_MATE_ONLY = 1; // искать только первый мат из всех возможных
 
    // поиск мата в 1 поток
    board brd;
    brd.set(v3[5]);
    //brd.checkMate(3);
    brd.printResult(std::cout);
 
    // /*
    // поиск мата в несколько потоков 1-м методом
    MateProcessor mp;
    //mp.checkMate1(3, v3[5]);
    mp.printResult("chess_solution_1.txt");
 
    // поиск мата в несколько потоков 2-м методом
    mp.checkMate2(3, v3[5]);
    mp.printResult("chess_solution_2.txt");
    // */
}
Размещено в Без категории
Показов 1218 Комментарии 1
Всего комментариев 1
Комментарии
  1. Старый комментарий
    Когда-то решал мат в 2 хода на бейсике... пытаясь добиться работы на не самых удачных реализациях этого языка.
    Запись от politoto размещена 19.06.2023 в 15:02 politoto вне форума
 
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2024, CyberForum.ru