#!/usr/bin/env ruby
# coding: utf-8

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#	石取りゲーム
#
#		1 〜 3 個の石を順に取り合い、最後の 1 個を取ったら負け
#

#---------------------------------------------------------------
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#	勝負クラス
#
class Game

	attr_reader :stones

	def initialize(game = nil, stones = 20)
		if(game)												# 状況のコピーを返す
			@stones = game.stones
		else													# 初期の状況を返す
			@stones = stones
		end
	end

	#-----------------------------------------------------------
	#
	#	状況を出力する
	#
	def show
		puts
		puts('残りの石の数[%d]' % @stones)
		puts
	end

	#-----------------------------------------------------------
	#
	#	打てる手について順に返す
	#
	def each_hand
		[3, 2, 1].each {|n|
			@stones - n > -1 and yield(n)						# 石が存在すれば 3 つまで取れる
		}
	end

	#-----------------------------------------------------------
	#
	#	仮想の手を打つ
	#
	def virt_hand(n)
		@stones -= n
	end

	#-----------------------------------------------------------
	#
	#	手を打つ、勝ったら真を返す
	#
	def hand(n)
		virt_hand(n)
		@stones == 1 ? true : false								# 手番後に石の残りを 1 にしたら勝ち
	end
end

#---------------------------------------------------------------
#
#	プレーヤクラス
#
class Player

	attr_reader :name
end

#---------------------------------------------------------------
#
#	人間プレーヤクラス
#
class HumanPlayer < Player

	def initialize
		@name = 'あなた'
	end

	def think(game)
		print('いくつ石を取る？')
		$stdin.readline.to_i
	end
end

#---------------------------------------------------------------
#
#	コンピュータプレーヤクラス
#
class ComputerPlayerX < Player

	def initialize(think_depth)
		@name = 'ワタシ'
		@think_depth = think_depth
	end

	#-----------------------------------------------------------
	#
	#	再帰的に思考し、最善の手/状況の評価点を返す
	#
	def think(game, depth = 0, turn = 1)						# turn 1:自分, -1:相手
		debug = depth < 1 ? '>   ' * (depth + 1) : false

		#-------------------------------------------------------
		#
		#	読みの深さが一定に達したら、その状況の評価点を返す
		#
		if(depth > @think_depth)
			return(evaluate(game) * turn)

		#-------------------------------------------------------
		#
		#	打てる手について順に評価し、最高の評価点を返す
		#
		else
			turn_h = turn > 0 ? '自分' : '相手'
			maxpoint = -99999; besthand = nil
			game.each_hand {|hand|								# 打てる手について順に繰り返す
				virt_game = Game.new(game)						# 仮想の状況に複製
				virt_game.virt_hand(hand)						# 仮想の盤面に対して仮想の手を打つ

				puts(debug + '[%s]の手[%d]...' % [turn_h, hand]) if(debug)
				point = -think(virt_game, depth + 1, -turn)		# 再帰的に思考する
				point > maxpoint and maxpoint = point and besthand = hand
				puts(debug + '[%s]の手[%d]...評価点[%d]' % [turn_h, hand, point]) if(debug)
			}

			if(maxpoint == -99999)
				# このゲームにおいては
				#  自分が打てる手なし => 最後の石を相手が取った => 勝った
				#  相手が打てる手なし => 最後の石を自分が取った => 負けた
				puts(debug + '[%s]の打てる手なし' % [turn_h]) if(debug)
				maxpoint = turn > 0 ? 0 : 99998
			end

			puts(debug + '最善の手を選択、[%s]の手[%s]...評価点[%d]' % [turn_h, besthand, maxpoint]) if(debug)
			return(depth == 0 ? besthand : maxpoint)			# 最後は評価点でなく、最善の手を返す
		end
	end

	#-----------------------------------------------------------
	#
	#	手番後の状況の評価点を返す
	#
	def evaluate(game)
		point = 50												# 標準の評価点
		game.stones == 1 and point = 99999						# 手番後に石の残りを 1 にしたら勝ち
		point
	end
end

#---------------------------------------------------------------
#
#	メイン
#
#		5, 9, 13, 17, 21...でのスタートは最善手なし
#		think_depth = 9 なら 18 までの最善手を算出できる
#
think_depth = 9
game = Game.new(nil, (it = ARGV[0]) ? it.to_i : 20)
playerA =     HumanPlayer.new
playerB = ComputerPlayerX.new(think_depth)
game.show

loop {
	[playerA, playerB].each {|player|
		n = player.think(game)
		puts('%sは[%d]個の石を取りました' % [player.name, n])
		if(game.hand(n))
			game.show
			puts('%sの勝ち！' % player.name)
			exit
		end
		game.show
	}
}

__END__