アルゴリズム理解、設計、コーディング・スキル強化を目的に、トランプ・ゲームカップルを解説します。本稿では、プレイヤーの選択を考慮せず、ルールを単純化し、フロー・チャート、ハンド・シュミレーション、Javaコードを作成しました。

1. ソリティア カップル アルゴリズム解説
2020年8月19日
嘉村 しょう
ソリティア カップル アルゴリズム解説
Commentary on Solitaire ‘Couple’ algorithm
■ Abstract
This paper aims at building knowledge, designing and coding skills in Java.
I make a commentary on the algorithm implemented in Solitaire ‘Couple’.
Although player has multiple strategies, win rate depends on initial status,
which 52 cards are randomly placed in 13 rows and 4 columns. I exclude player
strategies and simplify the rule. Based on the simplified rule, I drew a flowchart,
hand simulation and Java codes.
Keywords:​Algorithm Design, Game, Solitaire, Couple, Java, Coding
■ サマリー
アルゴリズム理解、設計、コーディング・スキル強化を目的に、トランプ・ゲーム
カップルを解説する。本稿では、プレイヤーの選択を考慮せず、ルールを単純化
し、フロー・チャート、ハンド・シュミレーション、Javaコードを作成した。
■ ソリティアとは
ソリティアは、一人で遊べるカード・ゲームの総称である。スパイダーや四つ葉の
クローバーが有名で、カップルもソリティアに分類される。ソリティアは、初期状
態、選択余地、クリア可能性の3つで分類される。[1]
初期状態 (Initial Statues)
ゲーム開始時の状態を指す。ゲーム毎に異なる。
選択 (Strategy)
プレーヤーによる選択有無を指す。
クリア可能性 (Win Rate)
ゲームのクリア可能性を指す。クリア出来ないゲームも存在する。
■ カップルのルールと変更点
ジョーカーを取り除いた52枚のカードを13行4列に並べ、上下・左右・左右斜め上
下を見渡し、同じ数のペアを探し、場から取り除く。取り除いた後は、カードを詰
める。全てのカードがなくなればクリア、カードが残っていてもペアが見つからな
ければ、終了(クリア不能)となる。[2] [3] 本稿では、以下2点を、現行ルールから変
更した。
● 1行1列目から探索
実際のゲームでは、プレイヤーは、どのカードからでもペアを探せるが、本稿
では1行1列目から探索を開始する仕様とした。
● 上下・左右・斜め順での探索
複数方向でペアが成立する場合、プレイヤーは方向を選択できるが、本稿では
上下・左右・斜め順で探索する仕様とした。
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2. ソリティア カップル アルゴリズム解説
2020年8月19日
嘉村 しょう
1. ジョーカーを取り除く。
2. 全カードをシャッフルする。
3. 13行4列に並べる。
4. 上下のカードが同じ数であれば、場から取り除き、カードを詰める。
違ければ、5.に進む。
5. 左右のカードが同じ数であれば、場から取り除き、カードを詰める。
違ければ、6.に進む。
6. 左右斜め上下のカードが同じ数であれば、場から取り除き、カードを詰める。
違ければ、7.に進む。
7. 2番目のカードに移動し、上下・左右・左右斜め上下の数を確認する。
8. 場から全カードが無くなる、もしくは同じ数のカードが見つからなくなったら
ゲーム終了。
下記の場合、薄青にハッチングしたエリアのカードから、スペードのエースと、ペ
アを探す。
尚、カードの位置によって、上下・左右・左右斜め上下の八方向を探索できない。
1行1列目の場合、下・右・右斜め下の三方向しか探索できない。
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3. ソリティア カップル アルゴリズム解説
2020年8月19日
嘉村 しょう
● カップルの特徴
カップルは、必ずしもクリア出来るゲームではない。クリア可能性は、初期状
態に依存する。プレイヤーの選択の巧拙に関わらず、カードの配置によって、
クリア可能性が変わる。
初期状態
52枚のカードが、シャッフルされ、13行4列に並ぶ状態
選択
プレイヤーは、13行4列の何処からでも、ペアを探索できる。
又、複数方向でペア成立時は、方向を選択できる。
クリア可能性
場から全カードが、無くなればクリアである。
カードが残り、ペアが作れない状態は、クリア不能となる。
■ カップルのアルゴリズム
アルゴリズム化すると、以下になる。
1. 文字列型で、リストを定義・初期化する。
2. 1.で定義したリストに、52の要素を代入する。
3. 代入した要素を無作為にシャッフルする。
4. リスト内の要素の一番右の文字を残す。
5. ポインターiを整数型で、定義・初期化する。
6. リストの1と- 4番目の要素が同じであれば、取り除く。
異なれば、7.に進む。
7. リストの1と5(+4)番目の要素が同じであれば、取り除く。
異なれば、8.に進む。
8. リストの1と- 1番目の要素が同じであれば、取り除く。
異なれば、9.に進む。
9. リストの1と2(+1)番目の要素が同じであれば、取り除く。
異なれば、10.に進む。
10. リストの1と- 5番目の要素が同じであれば、取り除く。
異なれば、11.に進む。
11. リストの1と- 3番目の要素が同じであれば、取り除く。
異なれば、12.に進む。
12. リストの1と4(+3)番目の要素が同じであれば、取り除く。
異なれば、13.に進む。
13. リストの1と6(+5)番目の要素が同じであれば、取り除く。
異なれば、14.に進む。
14. 全要素が無くなる、もしくは同じ要素が見つから無くなったらゲーム終了。
そうでなければ、ポインターiを、次の要素に移動する。
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4. ソリティア カップル アルゴリズム解説
2020年8月19日
嘉村 しょう
■ フローチャート
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5. ソリティア カップル アルゴリズム解説
2020年8月19日
嘉村 しょう
■ ハンド・シュミレーション
1. If i == i - 4 // 上カードとの比較
delete i, i - 4
Else If i != i - 4
go to 7.
Else i - 4 NOT EXISTS
go to 7.
2. If i == i + 4 // 下カードとの比較
delete i, i + 4
Else If i != i + 4
go to 8.
Else i + 4 NOT EXISTS
go to 8.
3. If i == i - 1 // 左カードとの比較
delete i, i - 1
Else If i != i - 1
go to 9.
Else i - 1 NOT EXISTS
go to 9.
4. If i == i + 1 // 右カードとの比較
delete i, i + 1
Else If i != i + 1
go to 10.
Else i + 1 NOT EXISTS
go to 10.
5. If i == i - 5 // 左上カードとの比較
delete i, i = 5
Else If i != i - 5
go to 11.
Else i - 5 NOT EXISTS
go to 11.
6. If i == i - 3 // 右上カードとの比較
delete i, i = 3
Else If i != i - 3
go to 12.
Else i - 3 NOT EXISTS
go to 12.
7. If i == i + 3 // 左下カードとの比較
delete i, i + 3
Else If i != i + 3
go to 13.
Else i + 3 NOT EXISTS
go to 13.
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6. ソリティア カップル アルゴリズム解説
2020年8月19日
嘉村 しょう
8. If i == i + 5 // 右下カードとの比較
delete i, i + 5
Else If i != i + 5
go to 15.
Else i + 5 NOT EXISTS
go to 15.
15. If array isEmpty || NO PAIR
stop iteration
Else
i = i + 1
■ Javaコード
フロー・チャート、ハンド・シュミレーションを元に、Javaコード化した。
● リストの採用
当初、多次元配列を定義し、行・列で要素を格納したが、ペア成立後、定義し
た領域を削除する必要がある為、要素の増減操作が楽なリストを採用した。[4]
● If 〜 Else If文の採用
当初、Switch文での実装を考えたが、上下・左右・斜めの複数方向でペア成立
する可能性を考慮し、If 〜 Else If文を採用した。
● カード略記
各スートの頭文字を略記とした。つまり、SpadeはS、HeartはH、ClubはC、
DiamondはDとし、10はX、JackはJ、QueenはQ、KingはKとした。
● 要素番号の反映
Javaのインデックスを反映し、要素は0開始とした。
// //はコメントを表す
import java.util.List; // util.Listパッケージをインポート
import java.util.ArrayList; // util.ArrayListパッケージをインポート
// 文字型リストcardsを定義する
List<String> cards = Arrays.asList
(
S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, SX, SJ, SQ, SK,
H1, H2, H3, H4, H5, H6, H7, H8, H9, HX, HJ, HQ, HK,
C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, CX, CJ, CQ, CK,
D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9, DX, DJ, DQ, DK
);
Collections.shuffle(cards); // cardsの要素をシャッフルする [5]
cards = cards.substring(0, 2); // 最右の文字のみ抽出する [6]
int i = 0; // 整数型ポインターiを定義する
for(int i : cards) // リストに対して、以下を繰り返す
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7. ソリティア カップル アルゴリズム解説
2020年8月19日
嘉村 しょう
{
if (i == (i - 4)) // 上の要素と同じ場合
{
cards.sublist(i, (i - 4)).clear(); // 2つの要素を取り除く [7]
}
else if(i ==(i + 3)) // 下の要素と同じ場合
{
cards.sublist(i, (i + 3)).clear();// 2つの要素を取り除く
}
else if(i ==(i - 1)) // 左の要素と同じ場合
{
cards.sublist(i, (i - 1)).clear(); // 2つの要素を取り除く
}
else if(i ==(i + 0)) // 右の要素と同じ場合
{
cards.sublist(i, (i + 0)).clear();// 2つの要素を取り除く
}
else if(i == (i - 5)) // 左上の要素と同じ場合
{
cards.sublist(i, (i - 5)).clear(); // 2つの要素を取り除く
}
else if(i ==(i - 3)) // 右上の要素と同じ場合
{
cards.sublist(i, (i - 3)).clear(); // 2つの要素を取り除く
}
else if(i ==(i + 2)) // 左下の要素と同じ場合
{
cards.sublist(i, (i + 2)).clear();// 2つの要素を取り除く
}
else if(i ==(i + 4)) // 右下の要素と同じ場合
{
cards.sublist(i, (i + 4)).clear();// 2つの要素を取り除く
}
else if cards.isEmpty(); // リストに要素が残っていない場合
{
System.out.println("ゲームを終了します。");
System.exit; // プログラムを終了
}
else // 残っている場合
{
i = i++; // ポインターを移動し、次の要素へ
}
}
■ 省察
一見​単純なルールでも、アルゴリズムを読み解き、フロー・チャート化・実装する
には、多くの試行錯誤を伴った。当初の目的は達成出来たが、プレイヤーの選択、
計算量は、今後の課題としたい。
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8. ソリティア カップル アルゴリズム解説
2020年8月19日
嘉村 しょう
■ 参考文献
[1] ウィキペディア, 「ソリティア - Wikipedia」, 閲覧日 2020-8-10
​https://ja.wikipedia.org/wiki/ソリティア
[2] ウィキペディア, 「カップル (トランプゲーム) - Wikipedia」, 閲覧日 2020-8-10
​https://ja.wikipedia.org/wiki/カップル_(トランプゲーム)
[3] 株式会社マスナカソフト, トランプスタジアム, カップル, 閲覧日 2020-8-10
​https://playingcards.jp/solitaire/couple/
[4] 株式会社シンクスバンク(2019), KENスクールブログ,どう違うの？Javaにおける
Listと配列の違いと使い分け, 2019-10-1, 閲覧日 2020-8-18
​https://www.kenschool.jp/blog/?p=5308
[5] キラメックス株式会社(2018), TECHACADEMY magazine, Javaで文字を切り
出し抽出する方法について現役エンジニアが解説【初心者向け】, 2018-4-16,
閲覧日 2020-8-17
​https://techacademy.jp/magazine/34111
[6] キラメックス株式会社(2018), TECHACADEMY magazine, Javaで重複しない値
をランダムに表示する方法を現役エンジニアが解説【初心者向け】, 2018-12-31,
閲覧日 2020-8-17
​https://techacademy.jp/magazine/26474
[7] 株式会社侍(2019), Samurai Blog,【Java入門】Listの要素をremove removeAllで
削除する方法, 2019-3-30, 閲覧日 2020-8-17
​https://www.sejuku.net/blog/14802
トランプ素材を使った作図、フローチャート作成は、以下を参照した。
silvia(2004), フリー素材の来夢来人 素材のデータベース, 閲覧日 2020-8-17
​https://www.civillink.net/sozai/tramp.html
diagrams.net(2020), Draw.io, 閲覧日 2020-8-16
​https://app.diagrams.net/
以上
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