//
// clobber2023.cc
// C++ programma dat meerpersoons Clobber speelt
// compileren: g++ -Wall -Wextra -O3 -o clobber clobber2023.cc
// aanroep: ./clobber [hoogte] [breedte] [playouts] [seed] [spellen] 
//                    [MC-speler 0/1/.../42/66] [printen 0/1] [spelers]
// MC-speler: bij 0: 0 speelt Monte Carlo en de rest random
//            bij 1: 1 speelt Monte Carlo en de rest random, etcetera
//            bij 42: iedereen speelt MC
//            bij 66: iedereen speelt random
// voorbeeld: ./clobber 5 6 123 878 1 66 1 2 
//            speel op een 5x6 bord 1 potje, met 2 random
//            spelers, en print alles; randomseed 878 (123 wordt hier genegeerd)
// voorbeeld: ./clobber 4 9 123 999 1000 2 0 5
//            speel op een 4x9 bord 1000 potjes, met 5 spelers, waarvan speler 2
//            Monte Carlo speelt met 123 playouts, en de rest random, en print 
//            alleen de einduitslagen; random (via de tijd, alleen bij 999)
//            let op: de functie MCzet ( ) moet hiervoor werken!
// Walter Kosters, 6 februari 2023; versie 2.4
//

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
using namespace std;

const int MAX = 20;

class clobber {
  private:
    short bord[MAX][MAX]; // het spelbord
    int beurt;    // nummer van de beurt
    short passen; // hoe vaak gepast in huidige "ronde"?
    int m, n;     // hoogte en breedte van het bord, <= MAX
    int playouts; // aantal playouts bij Monte Carlo (MC)
    bool printen; // printen we de spelletjes? (wordt bij MC soms even uitgezet)
    int spelers;  // aantal spelers, <= MAX
  public:
    clobber ( );
    clobber (int m1, int n1, int pl1, bool pr1, int sp1);
    void init ( );
    void print ( );
    int aantalzetten ( );
    void doezet (int k);
    short randomspel ( );
    short MCspel (short specialespeler);
    void doenulzet ( );
    void MCzet ( );
    void slimmezet ( );
};//clobber

//default constructor
clobber::clobber ( ) {
}//clobber::clobber

//constructor
clobber::clobber (int m1, int n1, int pl1, bool pr1, int sp1) {
  m = m1;
  n = n1;
  playouts = pl1;
  printen = pr1;
  spelers = sp1;
  init ( );
}//clobber::clobber

//random beginstand opzetten; speler i heeft waarde i; 
//waarde "spelers" betekent leeg
void clobber::init ( ) {
  int i, j;
  for ( i = 0; i < m; i++ )
    for ( j = 0; j < n; j++ )
      bord[i][j] = rand ( ) % spelers;
  beurt = 0;
  passen = 0;
}//clobber::init

//hoeveel zetten zijn er mogelijk vanuit de huidige positie?
int clobber::aantalzetten ( ) {
  int teller = 0, i, j;
  for ( i = 0; i < m; i++ )
    for ( j = 0; j < n; j++ ) 
      if ( bord[i][j] == beurt % spelers ) { // die is aan de beurt
        if ( i > 0 && bord[i-1][j] != bord[i][j] && bord[i-1][j] != spelers )
          teller++;
        if ( j > 0 && bord[i][j-1] != bord[i][j] && bord[i][j-1] != spelers )
          teller++;
        if ( j < n-1 && bord[i][j+1] != bord[i][j] && bord[i][j+1] != spelers )
          teller++;
        if ( i < m-1 && bord[i+1][j] != bord[i][j] && bord[i+1][j] != spelers )
          teller++;
      }//if
  return teller;
}//clobber::aantalzetten

//doe k-de mogelijke zet
//neem aan dat 0 <= k < aantalzetten ( )
void clobber::doezet (int k) {
  int teller = 0, i, j;
  passen = 0;
  for ( i = 0; i < m; i++ )
    for ( j = 0; j < n; j++ ) 
      if ( bord[i][j] == beurt % spelers ) {
        if ( i > 0 && bord[i-1][j] != bord[i][j] && bord[i-1][j] != spelers ) {
	  if ( teller == k ) {
            bord[i][j] = spelers; // leeg
	    bord[i-1][j] = beurt % spelers;
	    beurt++;
	    return;
	  }//if
          teller++;
	}//if
        if ( j > 0 && bord[i][j-1] != bord[i][j] && bord[i][j-1] != spelers ) {
	  if ( teller == k ) {
            bord[i][j] = spelers; // leeg
	    bord[i][j-1] = beurt % spelers;;
	    beurt++;
	    return;
	  }//if
          teller++;
	}//if
        if ( j < n-1 && bord[i][j+1] != bord[i][j] && bord[i][j+1] != spelers ) {
	  if ( teller == k ) {
            bord[i][j] = spelers; // leeg
	    bord[i][j+1] = beurt % spelers;
	    beurt++;
	    return;
	  }//if
          teller++;
	}//if
        if ( i < m-1 && bord[i+1][j] != bord[i][j] && bord[i+1][j] != spelers ) {
	  if ( teller == k ) {
            bord[i][j] = spelers; // leeg
	    bord[i+1][j] = beurt % spelers;
	    beurt++;
	    return;
	  }//if
          teller++;
	}//if
      }//if
}//clobber::doezet

//print spelbord
void clobber::print ( ) {
  int i, j;
  cout << "Toestand " << beurt << endl << "  ";
  for ( j = 0; j < n; j++ )
    cout << "  " << j % 10;
  cout << endl;
  for ( i = 0; i < m; i++ ) {
    cout << i << " ";
    for ( j = 0; j < n; j++ )
      if ( bord[i][j] == spelers )
        cout << "  .";
      else if ( bord[i][j] < 10 )
        cout << "  " << bord[i][j];
      else
        cout << " " << bord[i][j];
    cout << endl;
  }//for
  cout << "Speler " << beurt % spelers << " is aan de beurt" << endl << endl;
}//clobber::clobber

//passen
void clobber::doenulzet ( ) {
  beurt++;
  passen++;
}//clobber::doenulzet

//speel random potje vanuit de huidige positie
//return de winnaar
short clobber::randomspel ( ) {
  int aantal = aantalzetten ( );
  short speleraanzet = 1000;
  if ( printen )
    print ( );
  while ( passen < spelers ) {
    if ( aantal > 0 ) {
      speleraanzet = beurt % spelers;
      doezet (rand ( ) % aantal);
    }//if
    else
      doenulzet ( );
    if ( printen )
      print ( );
    aantal = aantalzetten ( );
  }//while
  return speleraanzet;
}//clobber::randomspel

//speel een potje vanuit de huidige positie, waarbij de specialespeler 
//Monte Carlo speelt en de rest random
//als specialespeler gelijk is aan 42: allemaal MC
//als specialespeler gelijk is aan 66: allemaal random
//return de winnaar
//TODO toevoegen nog een "slimme" specialespeler 
short clobber::MCspel (short specialespeler) {
  int aantal = aantalzetten ( );
  short speleraanzet = 1000;
  bool oldprinten = printen;
  if ( printen )
    print ( );
  while ( passen < spelers ) {
    if ( aantal > 0 ) {
      speleraanzet = beurt % spelers;
      if ( speleraanzet == specialespeler || specialespeler == 42 ) {
        printen = false;
        MCzet ( );
	printen = oldprinten;
      }//if
      else
        doezet (rand ( ) % aantal);
    }//if
    else
      doenulzet ( );
    if ( printen )
      print ( );
    aantal = aantalzetten ( );
  }//while
  return speleraanzet;
}//clobber::MCspel

//bepaal Monte Carlo zet
void clobber::MCzet ( ) {
  //TODO
  cout << "Hier komt code voor een Monte Carlo zet" << endl;
}//clobber::MCzet

//bepaal slimme zet
void clobber::slimmezet ( ) {
  //TODO
  cout << "Hier komt code voor een slimme zet" << endl;
}//clobber::slimmezet

int main (int argc, char* argv[ ]) {
  int gewonnen[MAX] = {0}; //voor de statistieken
  if ( argc != 9 ) {
    cout << "Aanroepen met: " << endl << argv[0] 
         << " [hoogte] [breedte] [playouts] [seed] [spellen] "
	 << "[MC-speler 0/1/.../spelers-1/42/66] [printen 0/1] [spelers]"
	 << endl;
    return 1;
  }//if
  int m = atoi (argv[1]);
  int n = atoi (argv[2]);
  if ( m > MAX || n > MAX ) {
    cout << "Bord te groot!" << endl;
    return 1;
  }//if
  int playouts = atoi (argv[3]);
  int theseed = atoi (argv[4]);
  if ( theseed == 999 ) {
    srand (time (NULL));
  }//if
  else {
    srand (atoi (argv[4]));
  }//else
  int spellen = atoi (argv[5]);
  short speler = atoi (argv[6]);
  short result;
  bool printen = ( argv[7][0] == '1' );
  int spelers = atoi (argv[8]);
  if ( spelers < 2 || spelers > MAX ) {
    cout << "Te weinig of te veel spelers!" << endl;
    return 1;
  }//if
  clobber clob (m,n,playouts,printen,spelers);
  for ( int i = 0; i < spellen; i++ ) {
    clob.init ( );
    result = clob.MCspel (speler);
    if ( result == 1000 )
      cout << "REMISE (raar beginbord)" << endl;
    else
      gewonnen[result]++;
  }//for
  cout << "Einduitslag: [";
  for ( int i = 0; i < spelers - 1; i++ )
    cout << gewonnen[i] << ",";
  cout << gewonnen[spelers-1] << "] / " << spellen << " (totaal)" << endl;
  return 0;
}//main