作为 python 小白, 总是觉得自己要做好百分之二百的准备, 才能开始写程序. 以至于常常整天在那看各种语法教程, 学了几个月还是只会 print('hello world').
这样做效率太低, 正确的做法, 是到身边找问题, 然后编程实现. 比如说, 我学了高等数学, 我是不是应该考虑下如何去用编程实现求导或者积分操作, 如果想不出怎么办, 是不是应该 baidu 一下, 别人是如何实现数值积分或是符号积分的. 我们每天买东西都要用到加减甚至乘除, 那么我是否能编写个简单的计算器, 如果命令行太丑的话, 我是否能够快速地学一学 pyqt5 或是其他 gui 来实现精致些的应用程序. 凡事用编程思维考虑一下, 对于从编程小白进阶为编程入门是大有裨益的.
小时候, 我们或多或少会沉迷于一款经久不衰的游戏 ------ 贪吃蛇. 或许我们玩过各式各样的贪吃蛇游戏, 却没有自己动手编写属于自己的贪吃蛇游戏. 今天就让我们走进贪吃蛇的世界, 用 python 实现简易版的贪吃蛇游戏.
游戏简介
首先是游戏效果图:
image
用户通过操控贪吃蛇, 去吃到尽可能多的食物. 其中贪吃蛇不能碰到墙壁, 也不能咬到自身.
本教程借助 pygame 实现游戏界面, 所以下面稍稍介绍一下 pygame 的安装, 用法就在下面连同函数一起讲了:
安装:
pip install -U pygame
接下来让我们介绍下实现贪吃蛇的关键逻辑:
贪吃蛇的身体是由 list 构成的, list 中每一个元组代表贪吃蛇在棋盘上的坐标, 我们只需在这些位置画上图案, 就能制作出一条圆滚滚的贪吃蛇来. 但是如果想让贪吃蛇活蹦乱跳, 我们就要写一个 move 函数.
那么贪吃蛇怎么移动呢?
如果贪吃蛇没吃到食物, 那么我们就删除 list 中最后一个坐标, 再在蛇头部分插入新的位置. 如何确定新的位置呢, 我们就要设定贪吃蛇移动的方向 (x,y), 将原蛇头位置的坐标在移动方向上进行加减操作. 这样贪吃蛇就实现了向前移动的目标. 如果贪吃蛇恰好吃到了食物, 唯一的不同就是不需要删除贪吃蛇尾部的元素. 其中需要注意的是, 贪吃蛇不能朝着当前移动方向的反方向移动. 体现在代码中, 就是当前方向与改变方向的乘积不能为负值.
那么如何知道贪吃蛇吃到了食物呢?
如果贪吃蛇蛇头的坐标与食物的坐标重合的话, 贪吃蛇就吃到了食物. 如果贪吃蛇吃到了食物, 就在棋盘上随机更新食物. 如果随机生成的食物的坐标, 恰好与贪吃蛇的位置重合的话, 就继续随机产生坐标, 直到确保与贪吃蛇的坐标不同的时候.
那么如何知道游戏失败了呢?
如果贪吃蛇蛇头的坐标与边框的坐标重合的话, 蛇卒. 如果贪吃蛇各个部分的坐标有重合的话, 就说明贪吃蛇咬到了自己, 游戏结束.
接下来是各个部分的具体代码实现:
下图为主要需要的几个函数:
image
首先来看贪吃蛇模块:
首先__init__初始化贪吃蛇的位置, 初始方向竖直向上. toward 函数用于改变贪吃蛇的方向,(x,y) 分别表示蛇头在水平和竖直方向的朝向. 朝左 x=-1, 朝右 x=1, 朝上 y=-1, 朝下 y=1.move 函数, 使用标志 enlarge 来判断蛇是否吃到了食物, 并进行相应的操作. eat_food 函数判断蛇是否吃到食物, 吃到的话, 分数加 100, 并返回 True.toward 函数, 用于改变蛇头的方向, 但如果改变方向与当前方向相反, 就什么操作都不执行. draw 函数用于画出贪吃蛇的模样, 蛇头是略大一点的红心, 蛇身是小一点的黄心.
我们怎么画出这条蛇呢? 这就要借助函数 pygame.draw.circle, 这个函数的主要参数有 screen: 就是你要在其中画出贪吃蛇的游戏界面, color: 图案的颜色 (RGB), position: 图案在屏幕上的位置, radius: 的半径, width: 内部填色的大小, 如果为零, 图案就是空心圆; 如果与半径大小相同, 图案就是实心圆.
下面是贪吃蛇的代码部分, 大家可以结合注释阅读:
- # 贪吃蛇
- class Snack(object):
- def __init__(self):
- # self.item = [(3, 25), (2, 25), (1, 25), (1,24), (1,23),
- # (1,22), (1,21), (1,20), (1,19), (1,18), (1,17), (1,16)]
- # x 水平方向 y 竖直方向
- # 初始方向竖直向上
- self.item = [(3, 25), (2, 25), (1, 25), (1, 24), ]
- self.x = 0
- self.y = -1
- def move(self, enlarge):
- # enlarge 标记贪吃蛇有没有吃到食物
- if not enlarge:
- # 吃到食物删除尾部元素
- self.item.pop()
- # 新蛇头的坐标为旧蛇头坐标加上移动方向的位移
- head = (self.item[0][0] + self.x, self.item[0][1] + self.y)
- # 将新的蛇头坐标插入在 list 最前面
- self.item.insert(0, head)
- def eat_food(self, food):
- global score
- # snack_x,snack_y 蛇头坐标
- # food_x, food_y 食物坐标
- snack_x, snack_y = self.item[0]
- food_x, food_y = food.item
- # 比较蛇头坐标与食物坐标
- if (food_x == snack_x) and (food_y == snack_y):
- score += 100
- return 1
- else:
- return 0
- def toward(self, x, y):
- # 改变蛇头朝向
- if self.x * x>= 0 and self.y * y>= 0:
- self.x = x
- self.y = y
- def get_head(self):
- # 获取蛇头坐标
- return self.item[0]
- def draw(self, screen):
- # 画出贪吃蛇
- # 蛇头为半径为 15 的红色实心圆
- radius = 15
- width = 15
- # i:1---34 j:1---25
- color = 255, 0, 0
- # position 为图形的坐标
- position = 10 + 20 * self.item[0][0], 10 + 20 * self.item[0][1]
- pygame.draw.circle(screen, color, position, radius, width)
- # 蛇身为半径为 10 的黄色实心圆
- radius = 10
- width = 10
- color = 255, 255, 0
- for i, j in self.item[1:]:
- position = 10 + 20 * i, 10 + 20 * j
- pygame.draw.circle(screen, color, position, radius, width)
其次是食物模块:
np.random.randint 用于产生边界之内的坐标, 如果与贪吃蛇的坐标重合, 那么就继续生成新的随机坐标.
- # 食物
- class Food(object):
- def __init__(self):
- self.item = (4, 5)
- # 画出食物
- def _draw(self, screen, i, j):
- color = 255, 0, 255
- radius = 10
- width = 10
- # i:1---34 j:1---25
- position = 10 + 20 * i, 10 + 20 * j
- # 画出半径为 10 的粉色实心圆
- pygame.draw.circle(screen, color, position, radius, width)
- # 随机产生食物
- def update(self, screen, enlarge, snack):
- if enlarge:
- self.item = np.random.randint(1, BOARDWIDTH - 2), np.random.randint(1, BOARDHEIGHT - 2)
- while self.item in snack.item:
- self.item = np.random.randint(1, BOARDWIDTH - 2), np.random.randint(1, BOARDHEIGHT - 2)
- self._draw(screen, self.item[0], self.item[1])
然后是 init_board 函数:
board_width,board_height 分别为游戏界面的宽度和高度, 根据计算得出边框占据的位置, 然后打印出正方形来. pygame.draw.rect 和 pygame.draw.circle 用法类似, 区别就是 rect 四个参数分别为 screen: 屏幕, color: 颜色, pos: 横坐标 x, 纵坐标 y, 矩形的长, 矩形的宽. 这里我设置矩形长宽都为 20 .width 和 circle 中 width 用法相同, 都是填充大小的意思.
- # 初始界面
- def init_board(screen):
- board_width = BOARDWIDTH
- board_height = BOARDHEIGHT
- color = 10, 255, 255
- width = 0
- # width:x, height:y
- # 左右边框占用了 X: 0 35*20
- for i in range(board_width):
- pos = i * 20, 0, 20, 20
- pygame.draw.rect(screen, color, pos, width)
- pos = i * 20, (board_height - 1) * 20, 20, 20
- pygame.draw.rect(screen, color, pos, width)
- # 上下边框占用了 Y: 0 26*20
- for i in range(board_height - 1):
- pos = 0, 20 + i * 20, 20, 20
- pygame.draw.rect(screen, color, pos, width)
- pos = (board_width - 1) * 20, 20 + i * 20, 20, 20
- pygame.draw.rect(screen, color, pos, width)
接着是 game_over 模块:
如何判断谁咬到自身呢? 可以利用 python 内置数据结构 set:set 这种数据结构中不能有重复元素. 如果将 list 变成 set 之后, 长度变短了, 就说明 list 中有重复元素, 即贪吃蛇咬到自己了.
- # 游戏失败
- def game_over(snack):
- broad_x, broad_y = snack.get_head()
- flag = 0
- old = len(snack.item)
- new = len(set(snack.item))
- # 游戏失败的两种可能
- # 咬到自身
- if new < old:
- flag = 1
- # 撞到边框
- if broad_x == 0 or broad_x == BOARDWIDTH - 1:
- flag = 1
- if broad_y == 0 or broad_y == BOARDHEIGHT - 1:
- flag = 1
- if flag:
- return True
- else:
- return False
接下来是游戏初始化模块:
使用 pygame 模块需要使用 pygame.init 进行初始化. pygame.display.set_mode 用来设置游戏界面的大小. pygame.display.set_caption 用来显示游戏标题.
- # 游戏初始化
- def game_init():
- # pygame 初始化
- pygame.init()
- # 设置游戏界面大小
- screen = pygame.display.set_mode((BOARDWIDTH * 20, BOARDHEIGHT * 20))
- # 设置游戏标题
- pygame.display.set_caption('贪吃蛇游戏')
- # sound = pygame.mixer.Sound(AUDIONAME)
- # channel = pygame.mixer.find_channel(True)
- # channel.play(sound)
- return screen
最后是游戏主函数:
首先实例化贪吃蛇和食物. 其次设置字体为 SimHei, 如果使用默认字体对中文的支持很不好. 其次显示游戏界面, 判断游戏是否失败. 如果失败的话, 就打印 GAME OVER. 否则就一直执行主函数. 其中 pygame.event.get 从队列中获取事件, 也就是说必须先获取事件, 才能得到用户的键盘输入和其他操作, screen.fill 用于填充屏幕, pygame.key.get_pressed 用于获取用户的键盘输入, pygame.display.update 用来刷新到之前的图案, time.sleep 用于控制刷新的频率.
- # 开始游戏
- def game(screen):
- snack = Snack()
- food = Food()
- # 设置中文字体和大小
- font = pygame.font.SysFont('SimHei', 20)
- is_fail = 0
- while True:
- for event in pygame.event.get():
- if event.type == QUIT:
- exit()
- # 填充屏幕
- screen.fill((0, 0, 100))
- init_board(screen=screen)
- # 获得用户按键命令
- keys = pygame.key.get_pressed()
- press(keys, snack)
- # 游戏失败打印提示
- if is_fail:
- font2 = pygame.font.Font(None, 40)
- print_text(screen, font, 0, 0, text)
- print_text(screen, font2, 400, 200, "GAME OVER")
- # 游戏主进程
- if not is_fail:
- enlarge = snack.eat_food(food)
- text = u"score: {} 更多精彩关注微信公众号: python 高效编程".format(score)
- print_text(screen, font, 0, 0, text)
- food.update(screen, enlarge, snack)
- snack.move(enlarge)
- is_fail = game_over(snack=snack)
- snack.draw(screen)
- # 游戏刷新
- pygame.display.update()
- time.sleep(0.1)
好了, 我们的贪吃蛇教程就这样结束了, 其他零碎的知识点都在源码中. 大家可以自己尝试编写自己的第一个贪吃蛇游戏了, 还可以给自己的贪吃蛇扩展各种各样的功能. 比如一边播放音乐, 一边开始游戏, 或者编写个更加美观的贪吃蛇界面.
如果想获取源码, 请加群: 782547749, 备注: 贪吃蛇 即可.
来源: http://www.jianshu.com/p/7448a4ebcfbc