ミニマックス法 - わかばテクノロジ

ゲーム・パズル
ミニマックス法; Mini Max Algorithm

概要

ミニマックス法とは指定した探索深度までゲーム木をゲームの盤面の状態を取り得る棋譜によって展開し、自分の手番は評価値が最大になるよう、また相手の手番は評価値が最小になるよう、終端から1手目までノードを刈り込み棋譜を決定する手法である。
アルファベータ法のほうが高速で結果も同じになるため用いられることはない。

ソースコード


namespace GameTreeSearch {

    /// <summary>ミニマックス法</summary>
    /// <typeparam name="StateType">盤面状態クラス</typeparam>
    /// <typeparam name="DecisionType">棋譜クラス</typeparam>
    public static class MiniMaxMethod<StateType, DecisionType> where StateType : IState<DecisionType> where DecisionType : new() {

        /// <summary>探索</summary>
        /// <param name="root_state">ルートとなる状態</param>
        /// <param name="max_depth">ゲーム木の深さ</param>
        /// <param name="pass_decision">パス決定オブジェクト(有効な棋譜が存在しない場合に採用される)</param>
        /// <returns>ゲーム木探索によって決定された棋譜</returns>
        public static DecisionType Search(StateType root_state, int max_depth, DecisionType pass_decision) {
            if(max_depth <= 0 || root_state.IsEndGame) {
                return pass_decision;
            }

            Func<GameNode<StateType, DecisionType>, int, bool, double> minimax_method = null;
            minimax_method = (node, depth, is_player) => {
                if(depth >= max_depth || node.IsEndNode) {
                    return node.Evaluation;
                }

                if(is_player) {
                    GameNode<StateType, DecisionType> max_node = null;
                    double max_ev = double.NegativeInfinity;

                    foreach(var child_node in node.ChildNodes()) {
                        double ev = minimax_method(child_node, depth + 1, !is_player);

                        if(max_ev < ev) {
                            max_node = child_node;
                            max_ev = ev;
                        }
                    }

                    node.ChildNodeList.Clear();
                    if(max_node != null) {
                        node.ChildNodeList.Add(max_node);
                    }

                    return max_ev;
                }
                else {
                    GameNode<StateType, DecisionType> min_node = null;
                    double min_ev = double.PositiveInfinity;

                    foreach(var child_node in node.ChildNodes()) {
                        double ev = minimax_method(child_node, depth + 1, !is_player);

                        if(min_ev > ev) {
                            min_node = child_node;
                            min_ev = ev;
                        }
                    }

                    node.ChildNodeList.Clear();
                    if(min_node != null) {
                        node.ChildNodeList.Add(min_node);
                    }

                    return min_ev;
                }
            };

            var root_node = new GameNode<StateType, DecisionType>(root_state, new DecisionType(), null);

            minimax_method(root_node, 0, true);

            if(root_node.ChildNodeList.Count > 0) {
                return root_node.ChildNodeList[0].Decision;
            }
            else {
                return pass_decision;
            }
        }
    }
}