Sjekkliste

• Åpne IDLE. Åpne filen fra forrige leksjon og lagre den med et nytt navn. Eller om du ikke kan finne den filen kan du kopiere inn følgende:

  from tkinter import *
  
  main = Tk()
  
  c = Canvas(main, width=600, height=600)
  c.pack()
  
  c.create_line(200, 0, 200, 600)
  c.create_line(400, 0, 400, 600)
  
  c.create_line(0, 200, 600, 200)
  c.create_line(0, 400, 600, 400)
  
  grid = [
      "0", "1", "2",
      "3", "4", "5",
      "6", "7", "8",
  ]
  
  def click(event):
      shape = choose_shape()
      across = int(c.canvasx(event.x) / 200)
      down = int(c.canvasy(event.y) / 200)
      square = across + (down * 3)
  
      if grid[square] == "X" or grid[square] == "O":
          return
  
      if winner():
          return
  
      if shape == "O":
          c.create_oval(across * 200, down * 200,
              (across+1) * 200, (down+1) * 200)
          grid[square] = "O"
      else:
          c.create_line(across * 200, down * 200,
              (across+1) * 200, (down+1) * 200)
          c.create_line(across * 200, (down+1) * 200,
              (across+1) * 200, down * 200)
          grid[square] = "X"
  
  def choose_shape():
      if grid.count("O") > grid.count("X"):
          return "X"
      else:
          return "O"
  
  def winner():
      for across in range(3):
          row = across * 3
          line = grid[row] + grid[row+1] + grid[row+2]
          if line == "XXX" or line == "OOO":
              return True
  
      for down in range(3):
          line = grid[down] + grid[down+3] + grid[down+6]
          if line == "XXX" or line == "OOO":
              return True
  
      line = grid[0] + grid[4] + grid[8]
      if line == "XXX" or line == "OOO":
              return True
  
      line = grid[2] + grid[4] + grid[6]
      if line == "XXX" or line == "OOO":
              return True
  
  c.bind("<Button-1>", click)
  
  mainloop()
  

• Lagre, og kjør programmet, slik at du er sikker på at det virker!

  Du skal kunne klikke i rutene for å plassere sirkler og kryss inntil noen får tre på rad.

• Før vi begynner med dagens kode vil vi gjøre en liten opprydning i koden for at vi enklere skal kunne lese hva som skjer i prosedyren click. Vi flytter koden som tegner sirkler og kryss til en egen prosedyre. Bytt prosedyren click ut med disse to prosedyrene:

  def click(event):
      shape = choose_shape()
      across = int(c.canvasx(event.x) / 200)
      down = int(c.canvasy(event.y) / 200)
      square = across + (down * 3)
  
      if grid[square] == "X" or grid[square] == "O":
          return
  
      if winner():
          return
  
      grid[square] = shape
      draw_shape(shape, across, down)
  
  def draw_shape(shape, across, down):
      if shape == "O":
          c.create_oval(across * 200, down * 200,
              (across+1) * 200, (down+1) * 200)
      else:
          c.create_line(across * 200, down * 200,
              (across+1) * 200, (down+1) * 200)
          c.create_line(across * 200, (down+1) * 200,
              (across+1) * 200, down * 200)
  

  Kjør koden og test at den fortsatt fungerer på samme måte som tidligere. Dette er et eksempel på noe som kalles refaktorering. Vi har endret på selve koden, men ikke endret hvordan programmet fungerer.

Sjekkliste

• Vi vil først lage en ny prosedyre, free_squares, som kan finne ledige ruter. Legg til denne koden nedenfor prosedyren winner, men over linjen c.bind(...):

  def free_squares():
      output = []
      for position, square in enumerate(grid):
          if square != "X" and square != "O":
              output.append(position)
      return output
  

  Denne prosedyren lager en tom liste. Deretter går den gjennom hele rutenettet og sjekker hver rute om den er tom.

  Kommandoen enumerate kan fortelle oss posisjonen til hvert element i grid-listen. For eksempel vil enumerate gjøre om en liste ['A','B','C'] til parene (0, 'A'), (1,'B'), (2, 'C') slik at vi ikke trenger å telle elementene selv.

• På toppen av filen vil vi importere random-biblioteket, som vi vil bruke for å tilfeldig velge et trekk

  from tkinter import *
  import random
  

  Du husker kanskje at vi brukte random.choice i en tidligere leksjon om Hangman.

• Nå skriver vi en prosedyre play_move() som kan spille i en tilfeldig tom rute. Legg til denne prosedyren etter free_squares men før linjnen c.bind(...)

  def play_move():
      moves = free_squares()
      square = random.choice(moves)
  
      across = square % 3
      down = square // 3
  
      grid[square] = "X"
      draw_shape("X", across, down)
  

  Først bruker vi free_squares til å lage en liste over de tomme rutene. Deretter velger vi en tilfeldig av disse rutene. Vi vil nå oversette dette rutenummeret til rad- og kolonne-nummer. Dette gjør vi ved å bruke % og // operatorene. La oss se litt nærmere på hvordan dette virker:

      0 1 2
      -----
  0 | 0 1 2
  1 | 3 4 5
  2 | 6 7 8
  

  For eksempel er rute nummer 5 i rad 1 og kolonne 2. Hvis vi deler 5 på 3 får vi 1 med 2 i rest.

  5 // 3 er 1, 6 // 3 er 2, og så videre. Operatoren // forteller oss hvor mange ganger et tall deler et annet, men ser bort i fra resten. Siden vi har 3 kolonner forteller 5 // 3 oss i hvilken rad rute 5 er.

  5 % 3 er 2, 6 % 3 er 0. Operatoren % forteller oss hva resten er når vi deler et tall med et annet. Dette gir oss kolonnenummeret.

  Legg merke til at de to linjene

  across = square % 3
  down = square // 3
  

  gjør den motsatte utregningen av

  square = across + (down * 3)
  

  som vi allerede har brukt i click.

• Til slutt endrer vi click-prosedyren slik at den kaller play_move. På denne måten vil først spilleren gjøre sitt trekk, og deretter gjør datamaskinen sitt trekk.

  def click(event):
      across = int(c.canvasx(event.x) / 200)
      down = int(c.canvasy(event.y) / 200)
      square = across + (down * 3)
  
      if grid[square] == "X" or grid[square] == "O":
          return
  
      if winner():
          return
  
      grid[square] = "O"
      draw_shape("O", across, down)
  
      if winner():
          return
  
      play_move()
  

  Vi sjekker først om spilleren har vunnet, og hvis ikke lar vi datamaskinen gjøre sitt trekk.

• Lagre programmet og kjør det. Datamaskinen vil nå trekke etter deg. Den vil ikke spille spesielt bra siden den bare gjør tilfeldige trekk.

Sjekkliste

• Endre prosedyren winner slik at den tar et argument grid:

  def winner(grid):
      for across in range(3):
          row = across * 3
          line = grid[row] + grid[row+1] + grid[row+2]
          if line == "XXX" or line == "OOO":
              return True
  
      for down in range(3):
          line = grid[down] + grid[down+3] + grid[down+6]
          if line == "XXX" or line == "OOO":
              return True
  
      line = grid[0] + grid[4] + grid[8]
      if line == "XXX" or line == "OOO":
              return True
  
      line = grid[2] + grid[4] + grid[6]
      if line == "XXX" or line == "OOO":
              return True
  

  Du trenger bare å endre den første linjen i prosedyren. Dette betyr at winner vil bruke en liste vi sender til den, i stedet for grid som husker hvordan dette spillet ser ut. Dermed kan winner også undersøke trekk som ikke er blitt spilt enda.

• Nå må vi forandre click så den sender inn riktig liste.

  def click(event):
       across = int(c.canvasx(event.x) / 200)
      down = int(c.canvasy(event.y) / 200)
      square = across + (down * 3)
  
      if grid[square] == "X" or grid[square] == "O":
          return
  
      if winner(grid):
          return
  
      grid[square] = "O"
      draw_shape("O", across, down)
  
      if winner(grid):
          return
  
      play_move()
  

  Alle steder vi har winner() i koden bytter vi det ut med winner(grid).

• Kjør koden, den skal fortsatt virke akkurat som før for vi har enda ikke endret hvordan datamaskinen spiller.

• La oss hjelpe datamaskinen ved å legge til noen linjer i play_move som kan lete etter vinnende trekk!

  def play_move():
      moves = free_squares()
      square = random.choice(moves)
  
      # Bruk et vinnende trekk om det eksisterer
      for possible in moves:
          new_grid = list(grid)
          new_grid[possible] = "X"
          if winner(new_grid):
              square = possible
              break
  
      across = square % 3
      down = square // 3
  
      grid[square] = "X"
      draw_shape("X", across, down)
  

  For hver ledige rute lager vi en kopi av grid-listen med kommandoen list(grid). Deretter plasserer vi en X i denne ledige ruten og bruker winner for å undersøke om dette vil være et vinnende trekk!

• Kjør programmet ditt og test det flere ganger. Datamaskinen skal ha blitt litt flinkere til å spille nå.

Sjekkliste

• Legg til litt mer kode i play_move som blokkerer trekk som gjør at spilleren kan vinne.

  def play_move():
      moves = free_squares()
      square = random.choice(moves)
  
      # Bruk et blokkerende trekk om det eksisterer
      for possible in moves:
          new_grid = list(grid)
          new_grid[possible] = "O"
          if winner(new_grid):
              square = possible
              break
  
      # Bruk et vinnende trekk om det eksisterer
      for possible in moves:
          new_grid = list(grid)
          new_grid[possible] = "X"
          if winner(new_grid):
              square = possible
              break
  
      across = square % 3
      down = square // 3
  
      grid[square] = "X"
      draw_shape("X", across, down)
  

  Legg merke til at datamaskinen først plukker en tilfeldig ledig rute. Deretter sjekker den om den kan blokkere, og hvis den kan det så ombestemmer den seg. Til slutt sjekker den om den kan vinne, og dersom den kan det så ombestemmer den seg en gang til!

• Kjør koden og se om du klarer å vinne mot datamaskinen! Det har nå blitt mye vanskeligere.