Poker/server/ai.js

'use strict';

// CPU プレイヤーの思考。
// モンテカルロで「残っている相手に勝つ確率（エクイティ）」を見積もり、
// ポットオッズ・ポジション・その CPU の性格（攻撃性・ブラフ頻度）から行動を決める。
// 相手の手札は見ない（自分の手札と場札、公開されているベット状況だけを使う）。

const RANKS = '23456789TJQKA';
const SUITS = 'shdc';

// "As" → 0〜51（rank * 4 + suit）
const toInt = (c) => RANKS.indexOf(c[0]) * 4 + SUITS.indexOf(c[1]);

// 13ビットのランクの集合から最も高いストレートの上端（0〜12）。無ければ -1
function straightHigh(mask) {
  for (let h = 12; h >= 4; h--) {
    const need = 0b11111 << (h - 4);
    if ((mask & need) === need) return h;
  }
  // A-2-3-4-5
  if ((mask & 0b1000000001111) === 0b1000000001111) return 3;
  return -1;
}

// [役, 比較用の数字...] を1つの整数にする（大きいほど強い）
function encode(category, kickers) {
  let v = category;
  for (let i = 0; i < 5; i++) v = v * 16 + (kickers[i] === undefined ? 0 : kickers[i] + 1);
  return v;
}

// 上位から n 個のランク（mask のビット）
function topRanks(mask, n, exclude = []) {
  const out = [];
  for (let r = 12; r >= 0 && out.length < n; r--) if (mask & (1 << r) && !exclude.includes(r)) out.push(r);
  return out;
}

// 5〜7枚（整数）の最強の役の強さ。cards.js の bestHand と同じ順序になる（テストで確認）
function evaluate(cards) {
  const counts = new Array(13).fill(0);
  const suitCount = [0, 0, 0, 0];
  const suitMask = [0, 0, 0, 0];
  let mask = 0;
  for (const c of cards) {
    const r = c >> 2;
    const s = c & 3;
    counts[r]++;
    suitCount[s]++;
    suitMask[s] |= 1 << r;
    mask |= 1 << r;
  }

  let flushMask = 0;
  for (let s = 0; s < 4; s++) if (suitCount[s] >= 5) flushMask = suitMask[s];
  if (flushMask) {
    const sf = straightHigh(flushMask);
    if (sf >= 0) return encode(8, [sf]);
  }

  let quad = -1;
  const trips = [];
  const pairs = [];
  for (let r = 12; r >= 0; r--) {
    if (counts[r] === 4) quad = r;
    else if (counts[r] === 3) trips.push(r);
    else if (counts[r] === 2) pairs.push(r);
  }
  if (quad >= 0) return encode(7, [quad, topRanks(mask, 1, [quad])[0]]);
  if (trips.length && (trips.length > 1 || pairs.length)) {
    const pair = Math.max(trips[1] === undefined ? -1 : trips[1], pairs[0] === undefined ? -1 : pairs[0]);
    return encode(6, [trips[0], pair]);
  }
  if (flushMask) return encode(5, topRanks(flushMask, 5));
  const st = straightHigh(mask);
  if (st >= 0) return encode(4, [st]);
  if (trips.length) return encode(3, [trips[0], ...topRanks(mask, 2, [trips[0]])]);
  if (pairs.length >= 2) return encode(2, [pairs[0], pairs[1], topRanks(mask, 1, [pairs[0], pairs[1]])[0]]);
  if (pairs.length) return encode(1, [pairs[0], ...topRanks(mask, 3, [pairs[0]])]);
  return encode(0, topRanks(mask, 5));
}

// hole / board は "As" 形式。opponents 人のランダムな手札を相手にした勝率（引き分けは等分）
function equity(hole, board, opponents, iterations, rng = Math.random) {
  const mine = hole.map(toInt);
  const known = board.map(toInt);
  const used = new Set([...mine, ...known]);
  const deck = [];
  for (let c = 0; c < 52; c++) if (!used.has(c)) deck.push(c);
  const needBoard = 5 - known.length;
  const need = needBoard + opponents * 2;

  let score = 0;
  for (let it = 0; it < iterations; it++) {
    // 必要な枚数だけ部分的にシャッフル
    for (let i = 0; i < need; i++) {
      const j = i + Math.floor(rng() * (deck.length - i));
      const tmp = deck[i];
      deck[i] = deck[j];
      deck[j] = tmp;
    }
    const fullBoard = known.concat(deck.slice(0, needBoard));
    const me = evaluate(mine.concat(fullBoard));
    let best = 0;
    let ties = 0;
    let lost = false;
    for (let k = 0; k < opponents; k++) {
      const o = needBoard + k * 2;
      const v = evaluate([deck[o], deck[o + 1]].concat(fullBoard));
      if (v > me) {
        lost = true;
        break;
      }
      if (v === me) ties++;
      if (v > best) best = v;
    }
    if (!lost) score += 1 / (ties + 1);
  }
  return score / iterations;
}

// CPU ごとの性格（作成時にランダムに決める）
function randomStyle(rng = Math.random) {
  return {
    aggression: 0.8 + rng() * 0.45, // 大きいほど積極的にベット・レイズする
    bluff: 0.03 + rng() * 0.09, // 弱い手でベットする頻度
    looseness: rng() * 0.08, // 大きいほど弱い手でもコールする
  };
}

const DEFAULT_STYLE = { aggression: 1, bluff: 0.06, looseness: 0.04 };

// 手番の CPU の行動を決める。{ type, amount } を返す（hand.act にそのまま渡せる）
function decide(hand, seat, { style = DEFAULT_STYLE, rng = Math.random, iterations = 500 } = {}) {
  const o = hand.options(seat);
  if (!o) return null;
  const p = hand.players.get(seat);
  const stack = hand.seats[seat].stack;
  const bb = hand.bb;
  const preflop = hand.board.length === 0;
  const opponents = hand.live().length - 1;
  const pot = hand.potTotal;
  const potOdds = o.toCall / (pot + o.toCall);
  const raises = hand.raises || 0;
  const aggr = style.aggression;

  const raiseTo = (fraction) => {
    // ポットの fraction 倍のレイズ。最低額〜オールインに収め、SB 単位に丸める
    const unit = Math.max(1, hand.sb);
    let to = hand.currentBet + Math.round(fraction * (pot + o.toCall));
    to = Math.round(to / unit) * unit;
    to = Math.min(o.maxRaiseTo, Math.max(o.minRaiseTo, to));
    // 残りがわずかになるならオールイン
    if (to - p.bet >= stack * 0.7) to = o.maxRaiseTo;
    return { type: 'raise', amount: to };
  };
  const sizing = () => {
    const r = rng();
    return r < 0.4 ? 0.5 : r < 0.8 ? 0.75 : 1;
  };

  if (preflop) {
    // プリフロップ: 1人のランダムな手に対する勝率で手の強さを順位付けする
    // （0.6 ≒ 上位15%、0.65 ≒ 上位5%、0.7 ≒ 上位3%）
    const hs = equity(p.cards, [], 1, iterations, rng);
    const s1 = (hs - 0.5) / 0.5;

    // スタックが少ないときはプッシュかフォールド
    if (o.canRaise && stack + p.bet <= 10 * bb && s1 > 0.24 / aggr) return { type: 'raise', amount: o.maxRaiseTo };

    // 誰もレイズしていなければオープン（残りの人数が少ないほど広く）、レイズされていたら 3bet・4bet
    const raiseBar = (raises === 0 ? (opponents <= 3 ? 0.13 : 0.2) : raises === 1 ? 0.33 : 0.45) / aggr;
    if (o.canRaise && (s1 > raiseBar || (raises === 1 && s1 > 0.1 && rng() < style.bluff * 0.5))) {
      // オープンは 2.5〜3BB 程度、リレイズはポットの 0.75〜1倍
      return raiseTo(raises === 0 ? 0.6 + rng() * 0.3 : 0.75 + rng() * 0.25);
    }
    if (o.canCheck) return { type: 'check' };
    // コール: レイズしてきた相手は強い手を持っているので、その分だけ割り引いてポットオッズと比べる
    const callScore = hs - 0.18 * raises - 0.04 * Math.max(0, opponents - 1);
    if (callScore + style.looseness >= potOdds + 0.08) return { type: 'call' };
    return { type: 'fold' };
  }

  // フロップ以降: 残っている相手全員のランダムな手に対する勝率
  let e = equity(p.cards, hand.board, Math.max(1, opponents), iterations, rng);
  // ベットしてきた相手は強い手を持っていることが多いので、ベットが大きいほど勝率を割り引く
  if (o.toCall > 0) e *= 1 - 0.25 * Math.min(1, o.toCall / Math.max(pot - o.toCall, bb));
  const fair = 1 / (Math.max(1, opponents) + 1);
  const strength = (e - fair) / (1 - fair); // 0 で平均的、1 で必勝

  // 強い手はベット・レイズ（何度もレイズされているほど慎重に）
  const raiseBar = (0.35 + 0.17 * Math.min(raises, 3)) / aggr;
  if (o.canRaise && strength > raiseBar) {
    // 最強クラスはたまにスロープレイ
    if (o.canCheck && strength > 0.85 && rng() < 0.2) return { type: 'check' };
    return raiseTo(strength > 0.75 ? Math.max(0.75, sizing()) : sizing());
  }

  if (o.canCheck) {
    // 前のストリートで最後にレイズした人は、相手が少なければ続けてベット（コンティニュエーションベット）
    if (o.canRaise && hand.prevAggressor === seat && opponents <= 2 && rng() < 0.55 * aggr) return raiseTo(0.5);
    // たまにブラフ
    if (o.canRaise && opponents <= 2 && rng() < style.bluff * aggr) return raiseTo(0.5);
    return { type: 'check' };
  }

  // コールするか: 勝率がポットオッズを上回るか
  if (e + style.looseness >= potOdds + 0.02) return { type: 'call' };
  if (o.canRaise && raises <= 1 && opponents === 1 && rng() < style.bluff * 0.4) return raiseTo(0.75);
  return { type: 'fold' };
}

module.exports = { evaluate, equity, decide, randomStyle, toInt, straightHigh };