相信 2048 这个游戏对大家来说一定不陌生,下面这篇文章就主要给大家介绍了怎么用 Python 实现 2048 小游戏,文中通过注释与示例代码介绍的很详细,相信对大家的理解和学习具有一定的参考借鉴价值,有需要的朋友们一起来看看吧。
Python 是一种面向对象、解释型计算机程序设计语言,由 Guido van Rossum 于 1989 年底发明,第一个公开发行版发行于 1991 年。Python 语法简洁而清晰,具有丰富和强大的类库。它常被昵称为胶水语言,它能够把用其他语言制作的各种模块(尤其是 C/C++)很轻松地联结在一起。
前言
2048 游戏规则:简单的移动方向键让数字叠加,并且获得这些数字每次叠加后的得分,当出现 2048 这个数字时游戏胜利。同时每次移动方向键时,都会在这个 4*4 的方格矩阵的空白区域随机产生一个数字 2 或者 4,如果方格被数字填满了,那么就 GameOver 了。
主逻辑图
逻辑图解:黑色是逻辑层,蓝色是外部方法,红色是类内方法,稍后即可知道~
下面容我逐行解释主逻辑
函数,并且在其中穿叉外部定义的函数与类。
- main()
主逻辑代码解读(完整代码见文末)
主逻辑 main 如下,之后的是对主函数中的一些方法的解读:
- def main(stdscr):
- def init():
- #重置游戏棋盘
- game_field.reset()
- return 'Game'
- def not_game(state):
- #画出 GameOver 或者 Win 的界面
- game_field.draw(stdscr)
- #读取用户输入得到action,判断是重启游戏还是结束游戏
- action = get_user_action(stdscr)
- responses = defaultdict(lambda: state) #默认是当前状态,没有行为就会一直在当前界面循环
- responses['Restart'], responses['Exit'] = 'Init', 'Exit' #对应不同的行为转换到不同的状态
- return responses[action]
- def game():
- #画出当前棋盘状态
- game_field.draw(stdscr)
- #读取用户输入得到action
- action = get_user_action(stdscr)
- if action == 'Restart':
- return 'Init'
- if action == 'Exit':
- return 'Exit'
- if game_field.move(action): # move successful
- if game_field.is_win():
- return 'Win'
- if game_field.is_gameover():
- return 'Gameover'
- return 'Game'
- state_actions = {
- 'Init': init,
- 'Win': lambda: not_game('Win'),
- 'Gameover': lambda: not_game('Gameover'),
- 'Game': game
- }
- curses.use_default_colors()
- game_field = GameField(win=32)
- state = 'Init'
- #状态机开始循环
- while state != 'Exit':
- state = state_actions[state]()
逐条解读(代码框内会标注是来自外部,无标注则是来自内部):定义主函数
- def main(stdscr):
- def init():
- #重置游戏棋盘
- game_field.reset()
reset 出自外部定义的类,
的一个方法 reset:
- game_field=GameField
外部:
- def reset(self):
- if self.score > self.highscore:
- self.highscore = self.score
- self.score = 0
- self.field = [[0 for i in range(self.width)] for j in range(self.height)]
- self.spawn()
- self.spawn()
- #其中highscore为程序初始化过程中定义的一个变量。记录你win游戏的最高分数记录。
- return 'Game'
返回一个游戏进行中的状态。
状态在后面有定义:
- game_field=GameField
主函数底部定义:
- state_actions = {
- 'Init': init,
- 'Win': lambda: not_game('Win'),
- 'Gameover': lambda: not_game('Gameover'),
- 'Game': game
- }
- def not_game(state):
- #画出 GameOver 或者 Win 的界面
- game_field.draw(stdscr)
draw 是导入的类
中的方法:
- game_field=GameField
- #来自外部类
- def draw(self, screen):
- help_string1 = '(W)Up (S)Down (A)Left (D)Right'
- help_string2 = ' (R)Restart (Q)Exit'
- gameover_string = ' GAME OVER'
- win_string = ' YOU WIN!'
- #定义各个字符串
- def cast(string):
- screen.addstr(string + '\n')
- def draw_hor_separator():
- line = '+' + ('+------' * self.width + '+')[1:]
- separator = defaultdict(lambda: line)
- if not hasattr(draw_hor_separator, "counter"):
- draw_hor_separator.counter = 0
- cast(separator[draw_hor_separator.counter])
- draw_hor_separator.counter += 1
- def draw_row(row):
- cast(''.join('|{: ^5} '.format(num) if num > 0 else '| ' for num in row) + '|')
- screen.clear()
- cast('SCORE: ' + str(self.score))
- if 0 != self.highscore:
- cast('HGHSCORE: ' + str(self.highscore))
- for row in self.field:
- draw_hor_separator()
- draw_row(row)
- draw_hor_separator()
- if self.is_win():
- cast(win_string)
- else:
- if self.is_gameover():
- cast(gameover_string)
- else:
- cast(help_string1)
- cast(help_string2)
- #这里面的draw方法的字函数我就不做多的解释了,很简单的一些概念。
- #但是又运用到了很优秀的精简代码。
- #有的地方建议去查一下python的一些高级概念,我就不做多的介绍了。
这里面的 draw 方法的字函数我就不做多的解释了,很简单的一些概念。
但是又运用到了很优秀的精简代码。
有的地方建议去查一下 python 的一些高级概念,我就不做多的介绍了。
- #读取用户输入得到action,判断是重启游戏还是结束游戏
- action = get_user_action(stdscr)
读取用户行为, 函数来自于代码初始的定义
- #来自外部定义的函数
- def get_user_action(keyboard):
- char = "N"
- while char not in actions_dict:
- char = keyboard.getch()
- return actions_dict[char]
在结尾处,也即是主函数执行的第三步,定义了
这一实例:
- state = state_actions[state]()
- #主函数底部:
- state = 'Init'
- #状态机开始循环
- while state != 'Exit':
- state = state_actions[state]()
- responses = defaultdict(lambda: state)#默认是当前状态,没有行为就会一直在当前界面循环responses['Restart'],
- responses['Exit'] = 'Init',
- 'Exit'#对应不同的行为转换到不同的状态
- return responses[action]
- def game():
- #画出当前棋盘状态
- game_field.draw(stdscr)
- #读取用户输入得到action
- action = get_user_action(stdscr)
- if action == 'Restart':
- return 'Init'
- if action == 'Exit':
- return 'Exit'
- if game_field.move(action): # move successful
- if game_field.is_win():
- return 'Win'
- if game_field.is_gameover():
- return 'Gameover'
- return 'Game'
- #game()函数的定义类似于上面已经讲过的not_game(),只是game()有了内部循环
- #即如果不是Restart/Exit或者对move之后的状态进行判断,如果不是结束游戏,就一直在game()内部循环。
函数的定义类似于上面已经讲过的
- game()
,只是
- not_game()
有了内部循环,即如果不是 Restart/Exit 或者对 move 之后的状态进行判断,如果不是结束游戏,就一直在
- game()
内部循环。
- game()
- state_actions = {
- 'Init': init,
- 'Win': lambda: not_game('Win'),
- 'Gameover': lambda: not_game('Gameover'),
- 'Game': game
- }
- curses.use_default_colors()
- game_field = GameField(win=32)
- state = 'Init'
- #状态机开始循环
- while state != 'Exit':
- state = state_actions[state]()
- #此处的意思是:state=state_actions[state] 可以看做是:
- #state=init()或者state=not_game('Win')或者是另外的not_game('Gameover')/game()
此处的意思是:
可以看做是:
- state=state_actions[state]
或者
- state=init()
或者是另外的
- state=not_game('Win')
- not_game('Gameover')/game()
废话不多说,上一个我的成功的图,另外,可以通过设置最后几行中的 win=32 来决定你最终获胜的条件!
完整代码
- #-*- coding:utf-8 -*-
- import curses
- from random import randrange, choice # generate and place new tile
- from collections import defaultdict
- letter_codes = [ord(ch) for ch in 'WASDRQwasdrq']
- actions = ['Up', 'Left', 'Down', 'Right', 'Restart', 'Exit']
- actions_dict = dict(zip(letter_codes, actions * 2))
- def transpose(field):
- return [list(row) for row in zip(*field)]
- def invert(field):
- return [row[::-1] for row in field]
- class GameField(object):
- def __init__(self, height=4, width=4, win=2048):
- self.height = height
- self.width = width
- self.win_value = win
- self.score = 0
- self.highscore = 0
- self.reset()
- def reset(self):
- if self.score > self.highscore:
- self.highscore = self.score
- self.score = 0
- self.field = [[0 for i in range(self.width)] for j in range(self.height)]
- self.spawn()
- self.spawn()
- def move(self, direction):
- def move_row_left(row):
- def tighten(row): # squeese non-zero elements together
- new_row = [i for i in row if i != 0]
- new_row += [0 for i in range(len(row) - len(new_row))]
- return new_row
- def merge(row):
- pair = False
- new_row = []
- for i in range(len(row)):
- if pair:
- new_row.append(2 * row[i])
- self.score += 2 * row[i]
- pair = False
- else:
- if i + 1 < len(row) and row[i] == row[i + 1]:
- pair = True
- new_row.append(0)
- else:
- new_row.append(row[i])
- assert len(new_row) == len(row)
- return new_row
- return tighten(merge(tighten(row)))
- moves = {}
- moves['Left'] = lambda field: \
- [move_row_left(row) for row in field]
- moves['Right'] = lambda field: \
- invert(moves['Left'](invert(field)))
- moves['Up'] = lambda field: \
- transpose(moves['Left'](transpose(field)))
- moves['Down'] = lambda field: \
- transpose(moves['Right'](transpose(field)))
- if direction in moves:
- if self.move_is_possible(direction):
- self.field = moves[direction](self.field)
- self.spawn()
- return True
- else:
- return False
- def is_win(self):
- return any(any(i >= self.win_value for i in row) for row in self.field)
- def is_gameover(self):
- return not any(self.move_is_possible(move) for move in actions)
- def draw(self, screen):
- help_string1 = '(W)Up (S)Down (A)Left (D)Right'
- help_string2 = ' (R)Restart (Q)Exit'
- gameover_string = ' GAME OVER'
- win_string = ' YOU WIN!'
- def cast(string):
- screen.addstr(string + '\n')
- def draw_hor_separator():
- line = '+' + ('+------' * self.width + '+')[1:]
- separator = defaultdict(lambda: line)
- if not hasattr(draw_hor_separator, "counter"):
- draw_hor_separator.counter = 0
- cast(separator[draw_hor_separator.counter])
- draw_hor_separator.counter += 1
- def draw_row(row):
- cast(''.join('|{: ^5} '.format(num) if num > 0 else '| ' for num in row) + '|')
- screen.clear()
- cast('SCORE: ' + str(self.score))
- if 0 != self.highscore:
- cast('HGHSCORE: ' + str(self.highscore))
- for row in self.field:
- draw_hor_separator()
- draw_row(row)
- draw_hor_separator()
- if self.is_win():
- cast(win_string)
- else:
- if self.is_gameover():
- cast(gameover_string)
- else:
- cast(help_string1)
- cast(help_string2)
- def spawn(self):
- new_element = 4 if randrange(100) > 89 else 2
- (i,j) = choice([(i,j) for i in range(self.width) for j in range(self.height) if self.field[i][j] == 0])
- self.field[i][j] = new_element
- def move_is_possible(self, direction):
- def row_is_left_movable(row):
- def change(i): # true if there'll be change in i-th tile
- if row[i] == 0 and row[i + 1] != 0: # Move
- return True
- if row[i] != 0 and row[i + 1] == row[i]: # Merge
- return True
- return False
- return any(change(i) for i in range(len(row) - 1))
- check = {}
- check['Left'] = lambda field: \
- any(row_is_left_movable(row) for row in field)
- check['Right'] = lambda field: \
- check['Left'](invert(field))
- check['Up'] = lambda field: \
- check['Left'](transpose(field))
- check['Down'] = lambda field: \
- check['Right'](transpose(field))
- if direction in check:
- return check[direction](self.field)
- else:
- return False
- def main(stdscr):
- def init():
- #重置游戏棋盘
- game_field.reset()
- return 'Game'
- def not_game(state):
- #画出 GameOver 或者 Win 的界面
- game_field.draw(stdscr)
- #读取用户输入得到action,判断是重启游戏还是结束游戏
- action = get_user_action(stdscr)
- responses = defaultdict(lambda: state) #默认是当前状态,没有行为就会一直在当前界面循环
- responses['Restart'], responses['Exit'] = 'Init', 'Exit' #对应不同的行为转换到不同的状态
- return responses[action]
- def game():
- #画出当前棋盘状态
- game_field.draw(stdscr)
- #读取用户输入得到action
- action = get_user_action(stdscr)
- if action == 'Restart':
- return 'Init'
- if action == 'Exit':
- return 'Exit'
- if game_field.move(action): # move successful
- if game_field.is_win():
- return 'Win'
- if game_field.is_gameover():
- return 'Gameover'
- return 'Game'
- state_actions = {
- 'Init': init,
- 'Win': lambda: not_game('Win'),
- 'Gameover': lambda: not_game('Gameover'),
- 'Game': game
- }
- curses.use_default_colors()
- game_field = GameField(win=32)
- state = 'Init'
- #状态机开始循环
- while state != 'Exit':
- state = state_actions[state]()
- curses.wrapper(main)
总结
以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,如果有疑问大家可以留言交流。
来源: http://www.phperz.com/article/17/0315/320355.html