IndexError: pop from empty listを解消したい

実現したいこと

UNOでのモンテカルロ法による探索を実装したい

発生している問題・分からないこと

一万回ゲームさせようと思ったところ数千ゲーム目でエラーを吐く

エラーメッセージ

error
1Traceback (most recent call last):
2  File "(ファイルのパス)\play.py", line 393, in play_game
3    chose_card = montecarlo(state)
4                 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
5  File "(ファイルのパス)\player\montecarlo.py", line 84, in montecarlo
6    ranks[i] += playout(copy_state, valid_action[i])
7                ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
8  File "(ファイルのパス)\player\montecarlo.py", line 28, in playout
9    state.playCard(chose_card)
10  File "(ファイルのパス)\game_uno.py", line 230, in playCard
11    self.drawCards(4)
12  File "(ファイルのパス)\game_uno.py", line 173, in drawCards
13    self.each_hand[self.player_id].append(self.deck.pop(index))
14                                          ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
15IndexError: pop from empty list

該当のソースコード

python
1# play.py
2def play_game():
3    try:
4        winner = 0
5        game = 1000000
6        win = [0, 0, 0, 0]
7        win_rate = [0, 0, 0, 0]
8        total_point = [0, 0, 0, 0]
9        ave_point = [0, 0, 0, 0]
10        for count in range(game):
11            state = State()
12            state.initGame()
13            turn = 0
14            log.debug(f"GAME{count+1}")
15            log.debug(f"The first card is {state.field_card}")
16            play_log = queue.Queue(maxsize=12)
17            play_log.put(state.field_card)
18            while True:
19                turn += 1
20                crr_player = state.player_id
21                valid_cards, valid_wd4 = state.getValidCards()
22                
23                # 出すことのできるカードが無い場合カードをドローする
24                if len(valid_cards) == 0 and len(valid_wd4) == 0:
25                    state.drawCards(1)
26                    log.debug(f"Player{crr_player} draw {state.each_hand[crr_player][len(state.each_hand[crr_player])-1]}")
27                    valid_cards, valid_wd4 = state.getValidCards()
28                    if play_log.full():
29                        play_log.get()
30                    play_log.put((crr_player, "DRAW"))
31                
32                # 一枚引いても出すことのできるカードが無い場合
33                # 次のプレイヤーに手番が移る
34                if len(valid_cards) == 0 and len(valid_wd4) == 0:
35                    log.debug(f"Player{crr_player} pass")
36                    if play_log.full():
37                        play_log.get()
38                    play_log.put((crr_player, "PASS"))
39                else:
40                    # 出すことのできるカードが1つしか無い場合
41                    # そのカードで確定(ワイルドは除く)
42                    if (len(valid_cards) == 1 and 
43                        valid_cards[0].get('special') != Special.WILD and 
44                        len(valid_wd4) == 0):
45                        chose_card = valid_cards[0]
46                    # 出すことのできるカードが複数ある場合
47                    else:
48                        strat = player_strategy[crr_player]
49                        if strat == Strategy.MONTECARLO:
50                            chose_card = montecarlo(state)
51                        elif strat == Strategy.HEURISTIC:
52                            chose_card = heuristic(state)
53                        elif strat == Strategy.RANDOM:
54                            if len(valid_cards) != 0:
55                                index = math.floor(random.random() * len(valid_cards))
56                                chose_card = valid_cards[index]
57                            else:
58                                chose_card = valid_wd4[0]
59                    state.playCard(chose_card)
60                    log.debug(f"Player{crr_player} play {state.field_card}")
61                    if play_log.full():
62                        play_log.get()
63                    play_log.put((crr_player, "PLAY", state.field_card))
64                state.passTurn()
65                
66                if len(state.each_hand[crr_player]) == 0:
67                    log.debug(f"Player{crr_player} win")
68                    winner = crr_player
69                    points = []
70                    for _ in range(state.num_player):
71                        points.append(0)
72                    # 各プレイヤの得点を計算
73                    for i in range(state.num_player):
74                        points[i] = state.calcPoints(i, crr_player)
75                    log.info(f"{points}")
76                    
77                    # print(list(play_log.queue))
78                    while not play_log.empty():
79                        t = play_log.get()
80                        make_input_action(t)
81                    
82                    win[winner] += 1
83                    for i in range(4):
84                        total_point[i] += points[i]
85                    break
86        
87        for i in range(4):
88            win_rate[i] = win[i] / game
89            ave_point[i] = total_point[i] / game
90        log.info(f"{win=}")
91        log.info(f"{win_rate=}")
92        log.info(f"{total_point=}")
93        log.info(f"{ave_point=}")
94    except Exception as e:
95        log.exception(e)

python
1# game_uno.py
2def resetDeck(self):
3    n = len(self.discard_pile) - 1
4    for _ in range(n):
5        index = math.floor(random.random() * (len(self.discard_pile) - 1))
6        self.deck.append(self.discard_pile.pop(index))
7
8def drawCards(self, num: int):
9    for _ in range(num):
10        if len(self.deck) == 0:
11            self.resetDeck()
12        index = math.floor(random.random() * len(self.deck))
13        self.each_hand[self.player_id].append(self.deck.pop(index))
14    self.num_each_hand[self.player_id] = len(self.each_hand[self.player_id])

python
1# montecarlo.py
2import math
3import random
4
5from game_uno import State
6from .const import USES_POINT, USES_RANK, PLAYOUT
7
8def playout(state: State, card: dict):
9    state.initPlayout()
10    # print(state.player_id, card)
11    state.playCard(card)
12    state.passTurn()
13    
14    while True:
15        crr_player = state.player_id
16        valid_cards, valid_wd4 = state.getValidCards()
17        
18        # 出すことのできるカードがなければカードをドローする
19        if len(valid_cards) == 0 and len(valid_wd4) == 0:
20            state.drawCards(1)
21            valid_cards, valid_wd4 = state.getValidCards()
22        
23        if len(valid_cards) != 0 or len(valid_wd4) != 0:
24            if len(valid_cards) != 0:
25                index = math.floor(random.random() * len(valid_cards))
26                chose_card = valid_cards[index]
27            else:
28                chose_card = valid_wd4[0]
29            state.playCard(chose_card)
30            # print(crr_player, chose_card)
31        state.passTurn()
32        
33        if len(state.each_hand[crr_player]) == 0:
34            # print("winner is ", crr_player)
35            if USES_POINT:
36                return state.calcPoints(0, crr_player)
37            elif USES_RANK:
38                # その試合での順位を返す
39                # 勝者であれば、得点計算せずそのまま1を返す
40                if crr_player == 0:
41                    # print(1)
42                    return 1
43                else:
44                    # 敗者であれば、得点を計算する
45                    rank = 4
46                    points = [0, 0, 0, 0]
47                    for i in range(state.num_player):
48                        points[i] += state.calcPoints(i, crr_player)
49                    # print(points)
50                    # 自分の得点を下回るプレイヤがいたら、順位を1つ上げる
51                    for i in range(1, state.num_player):
52                        if points[0] >= points[i]:
53                            rank -= 1
54                    # print(rank)
55                    return rank
56            else:
57                if crr_player == 0:
58                    return 1
59                else:
60                    return 0
61
62
63def montecarlo(state: State):
64    valid_cards, valid_wd4 = state.getValidCards()
65    points = []
66    wins = []
67    ranks = []
68    if len(valid_cards) != 0:
69        valid_action = state.getValidAction(valid_cards)
70    else:
71        valid_action = state.getValidAction(valid_wd4)
72    
73    for _ in range(len(valid_action)):
74        points.append(0)
75        wins.append(0)
76        ranks.append(0)
77    
78    # 各可能手に対してプレイアウトを実行
79    for i in range(len(valid_action)):
80        for _ in range(10000):
81            copy_state = state.clone()
82            if USES_POINT:
83                points[i] += playout(copy_state, valid_action[i])
84            elif USES_RANK:
85                ranks[i] += playout(copy_state, valid_action[i])
86            else:
87                wins[i] += playout(copy_state,valid_action[i])
88    
89    max = 0
90    if USES_POINT:
91        for i in range(len(points)):
92            if points[i] > points[max]:
93                max = i
94    elif USES_RANK:
95        for i in range(len(ranks)):
96            if ranks[i] < ranks[max]:
97                max = i
98        # print(ranks)
99    else:
100        for i in range(len(wins)):
101            if wins[i] > wins[max]:
102                max = i
103    return valid_action[max]

試したこと・調べたこと

teratailやGoogle等で検索した
ソースコードを自分なりに変更した
知人に聞いた
その他

上記の詳細・結果

空のリストから要素の取り出しを行っていることでエラーを吐いていることは分かったので、drawCardsとresetDeckが悪いのかと思いランダムプレイヤ4体でのゲームを20万回やらせたところエラーを吐かなかった

補足

特になし

qwerty_

2024/11/02 05:36 編集

不足している情報等ございましたらご指摘ください

行動規範の内容に同意します

回答1件

何らかの理由で

len(self.deck) == 0

かつ

n = len(self.discard_pile) - 1のnがゼロ以下

になる場合、提示されたエラーになります。

要するに空のdeckからpopしようとした場合です。

逆(deckの範囲から上でpopする)でも同じエラーになりますが、以下の計算式なら、そうならないので問題無いです。

index = math.floor(random.random() * len(self.deck))

(訂正)
IndexError: pop from empty list
なので、逆は同じエラーでは無いですね。すみません。

投稿2024/11/02 03:23

編集2024/11/02 03:30

hiroki-o

総合スコア1072

qwerty_

2024/11/02 05:55 編集

回答していただきありがとうございます。不足している情報が多いので分かりにくいとは思いますが、discard_pileのサイズが1以下になる原因はなんだと思いますか？私にはよくわからなくて… discard_pileへの要素の追加はカードを出すときのみで以下のように実装しており、要素の削除はresetDeckでしかやっていません。山札、捨て札、4つの手札の合計枚数が常に108枚になっているはずなんですよね。 if (card.get('color') != Color.BLACK and (card.get('special') == Special.WILD or card.get('special') == Special.WILD_DRAW_4 or card.get('special') == Special.WILD_SHUFFLE)): self.discard_pile.append({'color': Color.BLACK, 'special': card.get('special')}) self.field_card = {'color': Color.BLACK, 'special': card.get('special')} self.removeCard() else: self.discard_pile.append(card) 訂正：確認してみたところカード総数が108枚になってないときがありました。恐らくこれが原因でエラーを吐いていると思います。失礼しました。

hiroki-o

2024/11/02 05:56

提示されているソースだけでは、そのif文自体の実行条件がわからないので、何とも言えません。 len(self.discard_pile)が1になった後、そのif文を通らずに、resetDeckを実行するパターンがあるのでは？ len(self.deck)とlen(self.discard_pile)をprintしてみるしかないと思います。数千なら確認できるでしょう。

hiroki-o

2024/11/02 05:58

コメントが前後しました。がんばって！

行動規範の内容に同意します