引言
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:
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:
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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:
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:
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# 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。
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# 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。
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# 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。
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# 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。
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# 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。
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# 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。
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具有一定的参考学习价值,如果有疑问大家可以留言交流,谢谢大家对服务器之家的支持。
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