概要
今回は、マインスイーパーでの地雷を配置するアルゴリズムについて、急遽作成してみたくなったので、Python作っていきます。
プログラム
ゲームボードの作成
下記コードがゲームボードを作成するプログラムです。
TODOの箇所のコードを有効化し、地雷を配置する処理を書いていきます。
import tkinter as tk
from tkinter import messagebox
import random
class Minesweeper:
"""
マインスイーパークラス
"""
def __init__(self, master, rows=10, cols=10, mines=10):
self.master = master
self.rows = rows # 列数
self.cols = cols # 行数
self.mines = mines # 地雷の数
self.buttons = [] # セルの配列
# ゲームボードの作成
for row in range(self.rows):
button_row = []
for col in range(self.cols):
button = tk.Button(master, width=2, command=lambda r=row, c=col: self.click(r, c))
button.grid(row=row, column=col)
button_row.append(button)
self.buttons.append(button_row)
# TODO:地雷の配置
# self.place_mines()
def main():
root = tk.Tk()
root.title("Minesweeper")
_ = Minesweeper(root)
root.mainloop()
if __name__ == "__main__":
main()
実行してみると、ゲームボードが表示されました（当然動きません）
地雷の配置（chatGPT版）
まずは、チャットGPTにコードを書いてもらいました。
内容としては、mine_coordsにset()を定義しデータが重複しないようにしています。
あとは、ランダムに横と縦の配列番号を選び地雷を配置していき、whileで指定した地雷の数に到達したら処理を終了という流れです。
def place_mines(self):
self.mine_coords = set()
while len(self.mine_coords) < self.mines:
row = random.randint(0, self.rows - 1)
col = random.randint(0, self.cols - 1)
self.mine_coords.add((row, col))
問題点
実はこのコード問題があります。
地雷の数が多くなると、ループ回数が増えてしまいます。
完全にランダムなため同じ配列番号が何回も登場してしまうため、
10 × 10のゲームボードで地雷100個を指定すると、大体520回くらいの処理回数になります。
アルゴリズム修正版
以下のコードが改良したプログラムとなります。
mine_indicesには、被りの無いランダムな数列が格納されます。
for文の中で、mine_indicesから取り出した値から配列にセットします。
39 の場合は、
row は 39 から 10(行数)を割ったときの、商の整数 3
col は 39 から 10(行数)を割ったときの、あまり 9
の配列にセットされます。
これで、10 × 10のゲームボードで地雷100個を指定すると、100回のループ処理になり、最適化できました。
def place_mines(self):
self.mine_coords = set()
total_cells = self.rows * self.cols
mine_indices = random.sample(range(total_cells), self.mines)
for index in mine_indices:
row = index // self.cols
col = index % self.cols
self.mine_coords.add((row, col))
おわりに
今回は、マインスイーパーでの地雷を配置するアルゴリズムを作成しました。もっといいアルゴリズムがあれば教えてください。
地雷を配置するだけでは、ゲームにならないのでその他の機能も作らなければなりません。
下記のリポジトリで、一応ゲームが動くところまでできたので、興味のある方はぜひ見てみてください。
ここまで読んでいただきありがとうございました。
開発中の画面です↓
