mahjong-cpp

About (概要)

日本のリーチ麻雀のルールで、点数や期待値計算を行う C++ ライブラリです。

Miscellaneous programs about Japanese Mahjong

麻雀何切るシミュレーター

このライブラリを使った期待値計算機能を Web アプリにしたものを以下に公開しています。

麻雀何切るシミュレーター

• アプリの紹介: 麻雀 - 期待値計算ツール 何切るシミュレーター
• 期待値計算の詳細: 麻雀における期待値の計算方法

Features (機能)

🚧This program is under development. Currently the following features have been implemented.🚧

• Syanten Number Calculation (向聴数計算)
• Score Calculation (点数計算)
• Required Tile Selection (有効牌列挙)
• Unnecessary Tile Selection (不要牌列挙)
• Expected Score Calculation (期待値計算)
  • 向聴戻し考慮
  • 手変わり考慮
  • ダブル立直、一発、海底撈月考慮
  • 裏ドラ考慮
  • 副露している手牌に対応
  • 赤ドラ対応

Requirements (依存ライブラリ)

• C++17 (See C++ compiler support - cppreference.com)
  • e.x. Microsoft Visual Studio Community 2019 Version 16.7.2
  • e.x. gcc 9.3.0
• Boost C++ Libraries >= 1.66
• CMake >= 3.1.1

How to build (ビルド方法)

Clone repogitory and build program.

git clone https://github.com/nekobean/mahjong-cpp.git
cd mahjong-cpp
mkdir build && cd build
cmake ..
make -j$(nproc)

Run sample program.

cd build/src/samples
./sample_calculate_expexted_value
./sample_calculate_score
./sample_calculate_syanten
./sample_required_tile_selector
./sample_unnecessary_tile_selector

Build on Docker container (Docker コンテナ上のビルド)

Build and run container.

$ docker build . --tag mahjong_cpp_build
$ docker run -it mahjong_cpp_build

Build program on the created container.

# git clone https://github.com/nekobean/mahjong-cpp.git
# cd mahjong-cpp
# mkdir build && cd build
# cmake ..
# make -j$(nproc)

Usage (使い方)

• 向聴数計算 (Syanten Number Calculation)
• 点数計算 (Score Calculation)
• 有効牌選択 (Required Tile Selection)
• 不要牌選択 (Unnecessary Tile Selection)
• 期待値計算 (Expected Value Calculation)

Score Calculation (点数計算の例)

#include "mahjong/mahjong.hpp"

using namespace mahjong;

int main(int, char **)
{
    ScoreCalculator score;

    // 場やルールの設定
    score.set_bakaze(Tile::Ton);  // 場風牌
    score.set_zikaze(Tile::Ton);  // 自風牌
    score.set_num_tumibo(0);  // 積み棒の数
    score.set_num_kyotakubo(0);  // 供託棒の数
    score.set_dora_tiles({Tile::Pe});  // ドラの一覧 (表示牌ではない)
    score.set_uradora_tiles({Tile::Pinzu9});  // 裏ドラの一覧 (表示牌ではない)

    // 手牌、和了牌、フラグの設定
    // 手牌
    MeldedBlock block(MeldType::Kakan, {Tile::Ton, Tile::Ton, Tile::Ton, Tile::Ton});
    Hand hand({Tile::Manzu1, Tile::Manzu2, Tile::Manzu3, Tile::Pinzu3, Tile::Pinzu4,
                Tile::Pinzu5, Tile::Sozu1, Tile::Sozu2, Tile::Sozu3, Tile::Sozu4, Tile::Sozu4},
                {block});
    int win_tile = Tile::Manzu1;  // 和了牌
    int flag = HandFlag::Tumo | HandFlag::Rinsyankaiho;  // フラグ

    // 点数計算
    Result ret = score.calc(hand, win_tile, flag);
    std::cout << ret.to_string() << std::endl;
}

[結果]
手牌: 123m 345p 12344s [東東東東, 加槓], 和了牌: 一萬, 自摸
面子構成:
  [東東東東, 明槓子]
  [一萬二萬三萬, 暗順子]
  [三筒四筒五筒, 暗順子]
  [一索二索三索, 暗順子]
  [四索四索, 暗対子]
待ち: 両面待ち
役:
 嶺上開花 1翻
 自風 (東) 1翻
 場風 (東) 1翻
40符3翻

Expected Score Calculation (期待値計算の例)

手牌: 123349m3688p1245s, 向聴数: 2, 巡目: 1
[打 二索] 有効牌: 17種60枚, 聴牌確率: 71.65%, 和了確率: 23.30%, 期待値: 1509.20  (向聴戻し)
[打 一索] 有効牌: 20種70枚, 聴牌確率: 70.21%, 和了確率: 22.67%, 期待値: 1475.87  (向聴戻し)
[打 九萬] 有効牌:  4種15枚, 聴牌確率: 64.34%, 和了確率: 20.50%, 期待値: 1379.59
[打 三筒] 有効牌:  4種15枚, 聴牌確率: 64.06%, 和了確率: 20.05%, 期待値: 1250.20
[打 六筒] 有効牌:  4種15枚, 聴牌確率: 62.63%, 和了確率: 19.09%, 期待値: 1294.03
[打 八筒] 有効牌: 16種50枚, 聴牌確率: 59.84%, 和了確率: 15.47%, 期待値:  939.12  (向聴戻し)
[打 四索] 有効牌: 18種64枚, 聴牌確率: 59.93%, 和了確率: 15.29%, 期待値: 1049.23  (向聴戻し)
[打 五索] 有効牌: 19種66枚, 聴牌確率: 58.87%, 和了確率: 14.79%, 期待値: 1047.75  (向聴戻し)
[打 一萬] 有効牌: 18種62枚, 聴牌確率: 52.48%, 和了確率: 13.61%, 期待値:  873.10  (向聴戻し)
[打 三萬] 有効牌: 19種66枚, 聴牌確率: 51.87%, 和了確率: 13.13%, 期待値:  908.70  (向聴戻し)
[打 四萬] 有効牌: 18種62枚, 聴牌確率: 50.94%, 和了確率: 12.80%, 期待値:  931.94  (向聴戻し)
[打 二萬] 有効牌:  4種15枚, 聴牌確率: 24.66%, 和了確率:  4.25%, 期待値:  278.19  (向聴戻し)
計算時間: 33542us

Benchmark (ベンチマーク)

• Core™ i9-9900K 3.6 GHz

Syanten Number Calculation (向聴数計算)

	N=40000	1手あたりの平均計算時間
一般手	576 us	14.4ns
七対子手	240 us	6.0ns
国士手	147 us	3.7ns

• 検証: 40000パターンのテストケースがパスすることを確認

Score Calculation (点数計算)

	N=410831	1手あたりの平均計算時間
一般手	128ms	311ns

• 検証: 実践の牌譜から取得した1486960パターンのテストケースがパスすることを確認

Unnecessary Tile Selection (不要牌選択)

	N=100000	1手あたりの平均計算時間
一般手	33 ms	330ns
七対子手	21 ms	210ns
国士手	12 ms	120ns

Necessary Tile Selection (有効牌選択)

	N=100000	1手あたりの平均計算時間
一般手	62 ms	620ns
七対子手	35 ms	350ns
国士手	13 ms	130ns