📑프로젝트-자바 오목 제작

이 프로젝트는 대학교 동아리에서 학생 자치 자바 수업 후에 자바로 제작했던 간단한 프로젝트다.
애초에 얕은 자바지식으로 할 수 있는 것도 한정되어있고, 자바는 주로 데이터베이스 관리같은 묵직한 벡엔드 서버나 Spring, Flutter 등과 연계해서 쓰기 때문에 어떤 프로젝트를 진행할까 생각해보다 간단하게 자바로 오목을 만들어보기로 했다. 찾아보니 백준 2615번 문제와 매우 흡사해 이를 참고하기도 했다.
큰 프로젝트는 아니며 자바를 처음 접하거나 탐색 알고리즘에 관심이 있는 사람이 보면 좋을 것 같다.

---

메인클래스 제작

먼저 인터페이스부터 구상을 해주기로 하였다.
GUI툴을 쓸 생각은 없기 때문에 단순히 콘솔 출력 형식으로 제작할 예정이었다.

위에 사진에 보다시피 클래스는 메인 인터페이스와 화면을 담당하는 Omok_Main 클래스와 위치 탐색 알고리즘을 기입할 Find 클래스를 먼저 만들어주었다.

//바둑판
	static int [][] matrix = new int[10][10];
	static int count; 
	static int i;

Omok_Main 부터 작성을 시작해보자.
먼저 보다시피 matrix같은 경우는 static으로 선언을 해주었는데, 이게 무슨 큰 프로젝트도 아닐 뿐 더러 패키지 내에 이차원 배열은 하나밖에 없을 예정이기 때문에 정적으로 선언해도 큰 문제가 되지 않지만, 만약 더 큰 프로젝트를 진행하게 된다면 정적 메소드는 좀 더 신중히 써야 할 것 같다.
그외 플레이어 1,2를 구별하기 위한 count 변수와 i를 만들어주었다.

//출력
	void print()
	{
		for(int i=0;i<Array.getLength(matrix);i++)
		{
			System.out.print(Arrays.toString(matrix[i]));
			System.out.println("");
		}

이건 그냥 단순히 배열 출력 메소드다. 설명할 게 더 있을까.

public static void main(String args[])
	{
		Omok_Main m = new Omok_Main();
		Scanner input = new Scanner(System.in);
		count++;
		System.out.println("=============간단한 오목=============");
		System.out.println("플레이어 1부터 시작하며 바둑판에 1은 플레이어1, 2는 플레이어2 입니다");
		System.out.println("바둑판은 10x10이며 플레이어1 부터 자동 시작합니다");
		System.out.println("===================================");
		while(true)
		{
			Find f = new Find();
			f.win();
			if(i == 1)
			{   System.out.println("게임이 끝났습니다");
				if(count%2==0)
				{
					System.out.print("플레이어1이 이겼습니다");
				}
				else 
				{
					System.out.print("플레이어2가 이겼습니다");
				}
				break;
			}
			else if(count%2==1)
			{
				System.out.println("플레이어1======================");
				System.out.print("몇번째 행에 두시겠습니까?: ");
				int a = input.nextInt();
				System.out.println();
				System.out.print("몇번째 열에 두시겠습니까?: ");
				int b = input.nextInt();
				System.out.println("");
				
				//에러방지
				if(m.matrix[a-1][b-1] != 0)
				{
					System.out.println("이미 둔 곳은 다시 둘 수 없습니다");
					continue;
				}
			
				m.matrix[a-1][b-1] = 1 ;
				count++;
				m.print();
				System.out.println("=============================");
			}
			else if(count%2==0)
			{
				System.out.println("플레이어2======================");
				System.out.print("몇번째 행에 두시겠습니까?: ");
				int c = input.nextInt();
				System.out.println("");
				System.out.print("몇번째 열에 두시겠습니까?: ");
				int d = input.nextInt();
				System.out.println("");
				//에러방지
				if(m.matrix[c-1][d-1] != 0)
				{
					System.out.println("이미 둔 곳은 다시 둘 수 없습니다!");
					continue;
				}
				
				m.matrix[c-1][d-1] = 2 ;
				count++;
				m.print();
				System.out.println("=============================");
				
			}
		}
     }

메인 메소드 길이가 굉장히 길다. 솔직히 멘토링에서 생성자랑 상속까지만 겨우 설명해줬는데, 코드를 굳이 정리할 필요성이 있나 싶어 생각나는대로 막 끄적였더니 이렇게 됬다(?)....
먼저 while 무한루프를 돌려서 오목을 계속 진행하게 만들었다. 플레이어 1과 2로 나뉘어 아까 만든 count 변수를 홀/짝으로 구별하여 식별되게끔 제작하였다. 이미 둔 곳은 위에 에러방지라는 주석처리를 해둔 것 처럼 막아놨고, 플레이어 1이 두면 1, 2가 두면 2로 표시되게끔 해놨다.

코드의 최상단 부분에 보면 Find 객체를 가져오는 부분이 있는데 저게 위치 탐색 알고리즘을 불러오는 부분이다. 아까 정적으로 matrix를 선언했던 이유이기도 하다. Find에 그대로 matrix 쓰려고...

---

알고리즘 작성

적어도 내가 알고있는 위치 탐색 알고리즘은 DFS,BFS,A-Star,다익스트라 등이 있는 것 같다. A-Star는 내가 이미 내 벨로그에 기술하기도 했었고, 오늘은 그중

DFS(Deep First Search)

인 깊이 탐색 알고리즘과

BFS(Breadth First Search)

인 넓이 탐색 알고리즘에 대해 다뤄보고자 한다. 왜냐고? 오목만드는데 쓸꺼니까

BFS

깊고 어려운 설명은 못해주겠다. 왜냐면 난 초보니까...
대신 이해하기 쉽고 직관적으로 알아보게끔 쓰려고 노력했다.

이렇게 생긴 노드와 루트들이 있다고 생각해보자. 참고로 노드는 동그라미고 루트는 선이다.
이름부터가 넓이 우선 탐색이다. 뭔가 깊게 들어간다기 보다는 쫙 wide하게 탐색해야 할 것 같은 느낌이 드는 이름이지 않은가? 근데 그게 맞다.

이렇게 문어발식으로 마구 탐색을 하는 것을 BFS(Breadth First Search) 라고 한다.

이산구조에서 배웠는데, 첫번째 노드를 루트 노드라고 하고 그 다음 저런 씩으로 쭉~ 뭔가 층이 있는 것처럼 모여있는 노드들의 집합을 Level 0이라고 부르고 그리고 그 아래로 갈수록 레벨1,2... 이런씩으로 증가하는 느낌으로 표현한다고 한다.
그럼 DFS는 뭐냐?

DFS

넓이 우선 탐색과는 다르게 뭔가 깊숙히 들어가서 다른 노드들을 다 해치우는 느낌? 이게 DFS다.
진짜 이름 그대로 깊이 우선 탐색이기 때문에 일단 깊숙히 들어가서 다른 노드를 탐색한다고 생각하면 된다. 여기서 오른쪽이나 중간부터 탐색하면 안되냐고 생각할 수도 있는데, 일단 내가 배운대로라면 이산구조에서 DFS와 BFS는 왼쪽을 기준으로 탐색을 하는게 기본 원칙이다. 아님말고.

자 그럼 이제 알고리즘에 대해 얼추 정리를 끝냈으니 코드를 작성해보자.

알고리즘 클래스 제작

static final int[] dx = {-1,0,1,1};
static final int[] dy = {1,1,1,0};
static final int[] check = {-1, 5};

보통 BFS와 DFS를 사용할 때는 상하좌우로 탐색하게 되므로 위와 같이 dx,dy를 이용해 이동 방향을 미리 정해주면 수월하다.

public void win() {
	Omok_Main m = new Omok_Main();
	int win = 0;
	int[][] ba = new int[10][10];
	
	for (int i = 0; i < ba.length; i++) {
		for (int j = 0; j < ba[0].length; j++) {
			ba[i][j] = m.matrix[i][j];
		}
	}

여기서 ba는 Find클래스에 한정된 배열이며, matrix의 복사본이기도 하다. 바로 matrix로 넘겨버리면 메인 메소드와 충돌할 위험성 때문에 ba라는 배열로 한번 넘겨서 탐색 알고리즘을 적용시키도록 했다.

if(ba[x][y] == 1 || ba[x][y] ==2) {
				int omok = ba[x][y];
						here:for (int k = 0; k < dx.length; k++) {
							x = i;
							y = j;
							for (int h = 0; h < 4; h++) {
								x+=dx[k];
								y+=dy[k];
								if(x >=0 && x < ba.length && y >=0 && y < ba.length) {
									if(ba[x][y] == omok) {
										continue;
									}else continue here;
								}else continue here;
							}
							

이 분 코드를 참고해가면서 BFS를 적용시켰다. 솔직히 말해서 DFS와 BFS를 적용시킬수는 있는데 굳이 적용시키면서 해갈 문제는 아닌 것 같다. Deque같은 걸 쓸 일도 없고, 그냥 단순히 dx와 dy를 설정하고 상하좌우 탐색을 하는 개념이니.
어쨋든 코드 수정을 마치고 실행을 해보았다.

보다시피 작동이 아주 잘 되는 모습을 볼 수 있다.
한가지 오점이 있다면 ArrayIndexOutOfBoundsException이 뜰꺼같긴 한데 고작 대학교 1학년 프로젝트에 설명해준건 클래스/상속/생성자가 거의 전부인데 그게 대수인가. 얼추 구현시켰다는 거에 만족하고 try/catch는 쓰기 귀찮아서 결국 안썼다..

아래에 코드 전문을 첨부하니 언젠가 참고할 일이 있으면 좋겠다! 끝!

---

>Find 클래스
public class Find{

static final int[] dx = {-1,0,1,1};
static final int[] dy = {1,1,1,0};
static final int[] check = {-1, 5};


public void win() {
	Omok_Main m = new Omok_Main();
	int win = 0;
	int[][] ba = new int[10][10];
	
	for (int i = 0; i < ba.length; i++) {
		for (int j = 0; j < ba[0].length; j++) {
			ba[i][j] = m.matrix[i][j];
		}
	}

	end:for (int i = 0; i < ba.length; i++) {
		for (int j = 0; j < ba[0].length; j++) {
			int x = i;
			int y = j;
			if(ba[x][y] == 1 || ba[x][y] ==2) {
				int omok = ba[x][y];
					here:for (int k = 0; k < dx.length; k++) {
						x = i;
						y = j;
						for (int h = 0; h < 4; h++) {
							x+=dx[k];
							y+=dy[k];
							if(x >=0 && x < ba.length && y >=0 && y < ba.length) {
								if(ba[x][y] == omok) {
									continue;
								}else continue here;
							}else continue here;
						}
						
						chk:for (int k2 = 0; k2 < check.length; k2++) {
							int nx = i + check[k2]*dx[k];
							int ny = j + check[k2]*dy[k];
							if(nx >=0 && nx < ba.length && ny >=0 && ny < ba.length) {
								if(ba[nx][ny] != omok) {
									continue chk;
								}continue here;
							}
						}
						
						
						win = 1; 
						m.i = 1;
						break end; 
					}
			}	
		}
	}
	if(win != 1) m.i = 0;
			
}
}

>메인메소드
import java.lang.reflect.Array;
import java.util.*;
public class Omok_Main {
	//바둑판
	static int [][] matrix = new int[10][10];
	static int count; 
	static int i;
	//출력
	void print()
	{
		for(int i=0;i<Array.getLength(matrix);i++)
		{
			System.out.print(Arrays.toString(matrix[i]));
			System.out.println("");
		}
	}
	//탐색 
	


	//메인메소드
	public static void main(String args[])
	{
		Omok_Main m = new Omok_Main();
		Scanner input = new Scanner(System.in);
		count++;
		System.out.println("=============간단한 오목=============");
		System.out.println("플레이어 1부터 시작하며 바둑판에 1은 플레이어1, 2는 플레이어2 입니다");
		System.out.println("바둑판은 10x10이며 플레이어1 부터 자동 시작합니다");
		System.out.println("===================================");
		while(true)
		{
			Find f = new Find();
			f.win();
			if(i == 1)
			{   System.out.println("게임이 끝났습니다");
				if(count%2==0)
				{
					System.out.print("플레이어1이 이겼습니다");
				}
				else 
				{
					System.out.print("플레이어2가 이겼습니다");
				}
				break;
			}
			else if(count%2==1)
			{
				System.out.println("플레이어1======================");
				System.out.print("몇번째 행에 두시겠습니까?: ");
				int a = input.nextInt();
				System.out.println();
				System.out.print("몇번째 열에 두시겠습니까?: ");
				int b = input.nextInt();
				System.out.println("");
				
				//에러방지
				if(m.matrix[a-1][b-1] != 0)
				{
					System.out.println("이미 둔 곳은 다시 둘 수 없습니다");
					continue;
				}
			
				m.matrix[a-1][b-1] = 1 ;
				count++;
				m.print();
				System.out.println("=============================");
			}
			else if(count%2==0)
			{
				System.out.println("플레이어2======================");
				System.out.print("몇번째 행에 두시겠습니까?: ");
				int c = input.nextInt();
				System.out.println("");
				System.out.print("몇번째 열에 두시겠습니까?: ");
				int d = input.nextInt();
				System.out.println("");
				//에러방지
				if(m.matrix[c-1][d-1] != 0)
				{
					System.out.println("이미 둔 곳은 다시 둘 수 없습니다!");
					continue;
				}
				
				m.matrix[c-1][d-1] = 2 ;
				count++;
				m.print();
				System.out.println("=============================");
				
			}
		}
		
	}
}