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minimax.py
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@ -0,0 +1,232 @@
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from math import sqrt
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class Minimax:
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"""Définition de l'algorithme minimax."""
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def __init__(self, terminale: list, humain: str, ordinateur: str) -> None:
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self.terminale = terminale
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self.MIN = humain
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self.MAX = ordinateur
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def evaluation(self, nbAlign: list) -> list:
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"""
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`p` -> position
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`nbAlign_i(p, J)` -> le nombre d'alignements réalisables, par le joueur `J`, pour lesquels il a déjà `i` symboles posés.
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f(p) = (3.nbAlign_2(p, humain) + nbAlign_1(p, humain)) - (3.nbAlign_2(p, ordinateur) + nbAlign_1(p, ordinateur))
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"""
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pass
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def terminale(self, etat: list) -> bool:
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"""Vrai si la partie est terminé."""
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return etat in self.terminale
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def casesVide(self, p: list) -> list: # c'est une liste de coordonées
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"""Renvoie la liste des cellules vides depuis un état."""
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pass
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def main(self, n: int, p: list, j: str) -> list: # p state, n depth, j player
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"""Évaluation de `p` à une profondeur `n` (joueur j)."""
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if self.terminale(p) or n == 0: # si p terminale ou n = 0
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f = self.evaluation(p)
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else: # = si n > 0
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for Pm in self.casesVide(p):
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x, y = Pm[0], Pm[1]
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p[x][y] = j
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score = self.main(p, n - 1, -j)
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p[x][y] = 0
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score[0], score[1] = x, y
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if j == self.MAX:
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if score[2] > f[2]:
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f = score
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else:
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if score[2] < f[2]:
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f = score
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return f
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class Morpion(Minimax):
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"""
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Implémentation de Minimax dans un Morpion.
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Taille par défaut : `3x3`.
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Joueur A est l'humain.
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Joueur B est l'ordinateur.
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"""
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def __init__(self, joueurA: str, joueurB: str, taille: tuple = (3, 3)) -> None:
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self.plateau: list = self._definitionPlateau(taille[0], taille[1])
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if len(self.plateau) == 0: # Gestion erreur du plateau
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print("Taille du plateau invalide.")
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return
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self.nbCasesGagnantes = self._recuperationNbCasesGagnantes()
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if len(joueurA) != 1 or len(joueurB) != 1: # Gestion erreur nom des joueurs
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print("Nom des joueurs invalide.")
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return
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super().__init__(self._recuperationEtatsGagnants(), joueurA, joueurB)
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self.joueurA = joueurA
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self.joueurB = joueurB
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def _definitionPlateau(self, x: int, y: int) -> list:
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"""
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Renvoie un plateau en fonction de dimensions `x` et `y`
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Valeur = int -> Cellule vide
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"""
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if x <= 0 or y <= 0:
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return []
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plateau = []
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numCase = 1
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for i in range(y):
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plateau.append([])
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for _ in range(x):
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plateau[i].append(numCase)
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numCase += 1
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return plateau
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def _recuperationNbCasesGagnantes(self) -> int:
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"""
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Renvoie le nombre de cases à aligné pour pouvoir gagner la partie.
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||||
Défini en fonction de la taille du plateau.
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"""
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mini = len(self.plateau) # mini correspond au côté le plus petit
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if len(self.plateau[0]) < mini:
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mini = len(self.plateau[0])
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res = round(sqrt(mini) * 2) # fonction qui grandit lentement, basé sur https://www.mathsisfun.com/sets/functions-common.html
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if res > mini: # si res trouvé excède la taille du côté, alors c'est autant que la taille du côté
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res = mini
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return res
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def _recuperationEtatsGagnants(self) -> list:
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"""Renvoie une liste de tous les états qui permettent de terminer la partie."""
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self.plateau
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pass
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def afficher(self) -> None:
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"""Affiche le plateau."""
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print("\n" * 5) # petit espace par rapport à ce que le terminale de l'utilisateur à afficher dernièrement
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espace = f"\n {'-' * len(self.plateau[0]) * 5}-" # taille des lignes qui séparent les valeurs du plateau
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for i in range(len(self.plateau)):
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print(f"{espace[1:] if i == 0 else espace}", end = "\n ") # on retire le saut de ligne à la première itération
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print("", end = "| ")
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for j in range(len(self.plateau[i])):
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n = self.plateau[i][j]
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if type(n) == int:
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print(f"{n:02d}", end = " | ") # on rajoute un "0" au chiffre < 10 (comme en C avec `%02d`)
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else:
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print("%02c" % n, end = " | ") # espace automatique pour pas décaler l'affichage (comme au dessus mais avec la syntaxe de python2)
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print(espace)
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def _terminer(self) -> bool:
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"""Vrai si la partie est terminée."""
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fini = False
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for i in range(len(self.plateau)):
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for j in range(len(self.plateau[i])):
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if type(self.plateau[i][j]) == str: # si case occupé par un joueur
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rechercheLigne = 0
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rechercheColonne = 0
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rechercheDiagonaleVersBas = 0
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rechercheDiagonaleVersHaut = 0
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joueur = self.plateau[i][j]
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while (rechercheLigne != -1) or (rechercheColonne != -1) or (rechercheDiagonaleVersHaut != -1) or (rechercheDiagonaleVersBas != -1):
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# -- recherche en ligne --
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if len(self.plateau[i]) - j - rechercheLigne >= self.nbCasesGagnantes - rechercheLigne: # s'il y a techniquement assez de cases devant pour gagner
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if self.plateau[i][j + rechercheLigne] == joueur:
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rechercheLigne += 1
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else: # si l'élément ne correspond pas au joueur c'est que il n'a pas gagné depuis cette case avec cette direction
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rechercheLigne = -1
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else: # sinon c'est que ça sert de continuer pour cette ligne
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rechercheLigne = -1
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if self.nbCasesGagnantes == rechercheLigne: # si on a trouvé autant de cases à la suite du même joueur qu'il en faut pour gagner
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rechercheLigne = -1
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fini = True
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# -- recherche colonne --
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if len(self.plateau) - i - rechercheColonne >= self.nbCasesGagnantes - rechercheColonne: # s'il y a techniquement assez de cases devant pour gagner
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if self.plateau[i + rechercheColonne][j] == joueur:
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rechercheColonne += 1
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else: # si l'élément ne correspond pas au joueur c'est que il n'a pas gagné depuis cette case avec cette direction
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rechercheColonne = -1
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else: # sinon c'est que ça sert de continuer pour cette ligne
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rechercheColonne = -1
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if self.nbCasesGagnantes == rechercheColonne: # si on a trouvé autant de cases à la suite du même joueur qu'il en faut pour gagner
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rechercheColonne = -1
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fini = True
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# -- recherche diagonale vers le bas --
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if (len(self.plateau) - i - rechercheDiagonaleVersBas >= self.nbCasesGagnantes - rechercheDiagonaleVersBas) and (len(self.plateau[i]) - j - rechercheDiagonaleVersBas >= self.nbCasesGagnantes - rechercheDiagonaleVersBas): # s'il y a techniquement assez de cases devant pour gagner
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if self.plateau[i + rechercheDiagonaleVersBas][j + rechercheDiagonaleVersBas] == joueur:
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rechercheDiagonaleVersBas += 1
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else: # si l'élément ne correspond pas au joueur c'est que il n'a pas gagné depuis cette case avec cette direction
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rechercheDiagonaleVersBas = -1
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else: # sinon c'est que ça sert de continuer pour cette ligne
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rechercheDiagonaleVersBas = -1
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if self.nbCasesGagnantes == rechercheDiagonaleVersBas: # si on a trouvé autant de cases à la suite du même joueur qu'il en faut pour gagner
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rechercheDiagonaleVersBas = -1
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fini = True
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# -- recherche diagonale vers le haut --
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if (len(self.plateau) >= self.nbCasesGagnantes) and (len(self.plateau[i]) - j - rechercheDiagonaleVersHaut >= self.nbCasesGagnantes - rechercheDiagonaleVersHaut): # s'il y a techniquement assez de cases devant pour gagner
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||||
if self.plateau[i - rechercheDiagonaleVersHaut][j + rechercheDiagonaleVersHaut] == joueur:
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rechercheDiagonaleVersHaut += 1
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else: # si l'élément ne correspond pas au joueur c'est que il n'a pas gagné depuis cette case avec cette direction
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rechercheDiagonaleVersHaut = -1
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else: # sinon c'est que ça sert de continuer pour cette ligne
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rechercheDiagonaleVersHaut = -1
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if self.nbCasesGagnantes == rechercheDiagonaleVersHaut: # si on a trouvé autant de cases à la suite du même joueur qu'il en faut pour gagner
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rechercheDiagonaleVersHaut = -1
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fini = True
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if fini: # si partie finie ça ne sert a rien de continuer, donc on quitte la boucle
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break
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if fini: # meme chose, on quitte la boucle si on a fini
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||||
break
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return fini
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||||
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def _demandeCase(self) -> int:
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||||
"""Demande au joueur sur quelle case il veut poser sa pièce."""
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prefix = f"({self.joueurA} - {self.nbCasesGagnantes} cases successives pour gagner)"
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print(f"{prefix} Entrez le numéro de case que vous voulez jouer : ", end = "")
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reponse = -1
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while int(reponse) < 0:
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erreur = ""
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reponse = input()
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if not reponse.isnumeric():
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erreur = "pas un nombre"
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elif int(reponse) > len(self.plateau) * len(self.plateau[0]):
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erreur = "valeur trop grande"
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||||
elif int(reponse) == 0: # < 0 pas considéré comme un nombre avec la fonction `isnumeric`
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erreur = "valeur trop petite"
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if len(erreur) > 0:
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print(f"{prefix} Valeur invalide ({erreur}), réessayez : ", end = "")
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reponse = -1
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return int(reponse)
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def _placementPiece(self, joueur: str, n: int) -> None:
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"""Place la pièce d'un joueur dans le plateau."""
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x = (n - 1) // len(self.plateau[0])
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y = (n - 1) % len(self.plateau[0])
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self.plateau[x][y] = joueur
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def jouer(self) -> None:
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"""Lance la partie de Morpion."""
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while not self._terminer(): # tant que la partie n'est pas terminé
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||||
self.afficher() # affichage du plateau
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reponse = self._demandeCase() # on demande où le joueur veut posé sa pièce
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||||
self._placementPiece(self.joueurA, reponse) # on place la pièce du joueur
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||||
self.afficher() # affichage du plateau final
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||||
print("Partie terminé, un joueur a gagné !")
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||||
if __name__ == '__main__': # Si on lance directement le fichier et on s'en sert pas comme module
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||||
Morpion('X', 'O', (6, 4)).jouer() # On lance la partie à l'instanciation du Morpion
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||||
Reference in a new issue