一步步教你用Python實(shí)現(xiàn)2048小游戲
更新時(shí)間：2017年01月19日 10:18:25 作者：HustWolf
相信2048這個(gè)游戲?qū)Υ蠹襾?lái)說(shuō)一定不陌生，下面這篇文章就主要給大家介紹了怎么用Python實(shí)現(xiàn)2048小游戲，文中通過(guò)注釋與示例代碼介紹的很詳細(xì)，相信對(duì)大家的理解和學(xué)習(xí)具有一定的參考借鑒價(jià)值，有需要的朋友們一起來(lái)看看吧。
前言
2048游戲規(guī)則：簡(jiǎn)單的移動(dòng)方向鍵讓數(shù)字疊加，并且獲得這些數(shù)字每次疊加后的得分，當(dāng)出現(xiàn)2048這個(gè)數(shù)字時(shí)游戲勝利。同時(shí)每次移動(dòng)方向鍵時(shí)，都會(huì)在這個(gè)4*4的方格矩陣的空白區(qū)域隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字2或者4，如果方格被數(shù)字填滿(mǎn)了，那么就GameOver了。
主邏輯圖
邏輯圖解：黑色是邏輯層，藍(lán)色是外部方法，紅色是類(lèi)內(nèi)方法，稍后即可知道~
下面容我逐行解釋主邏輯main()函數(shù)，并且在其中穿叉外部定義的函數(shù)與類(lèi)。
主邏輯代碼解讀（完整代碼見(jiàn)文末）
主邏輯main如下，之后的是對(duì)主函數(shù)中的一些方法的解讀：
def main(stdscr):
def init():
#重置游戲棋盤(pán)
game_field.reset()
return 'Game'
def not_game(state):
#畫(huà)出 GameOver 或者 Win 的界面
game_field.draw(stdscr)
#讀取用戶(hù)輸入得到action，判斷是重啟游戲還是結(jié)束游戲
action = get_user_action(stdscr)
responses = defaultdict(lambda: state) #默認(rèn)是當(dāng)前狀態(tài)，沒(méi)有行為就會(huì)一直在當(dāng)前界面循環(huán)
responses['Restart'], responses['Exit'] = 'Init', 'Exit' #對(duì)應(yīng)不同的行為轉(zhuǎn)換到不同的狀態(tài)
return responses[action]
def game():
#畫(huà)出當(dāng)前棋盤(pán)狀態(tài)
game_field.draw(stdscr)
#讀取用戶(hù)輸入得到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'
#狀態(tài)機(jī)開(kāi)始循環(huán)
while state != 'Exit':
state = state_actions[state]()
逐條解讀（代碼框內(nèi)會(huì)標(biāo)注是來(lái)自外部，無(wú)標(biāo)注則是來(lái)自?xún)?nèi)部）：定義主函數(shù)
def main(stdscr):
def init(): #重置游戲棋盤(pán) game_field.reset()
reset出自外部定義的類(lèi)，game_field=GameField的一個(gè)方法reset：
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為程序初始化過(guò)程中定義的一個(gè)變量。記錄你win游戲的最高分?jǐn)?shù)記錄。
return 'Game'
返回一個(gè)游戲進(jìn)行中的狀態(tài)。game_field=GameField狀態(tài)在后面有定義：
主函數(shù)底部定義：
state_actions = {
'Init': init,
'Win': lambda: not_game('Win'),
'Gameover': lambda: not_game('Gameover'),
'Game': game
}
def not_game(state): #畫(huà)出 GameOver 或者 Win 的界面 game_field.draw(stdscr)
draw是導(dǎo)入的類(lèi)game_field=GameField中的方法：
#來(lái)自外部類(lèi)
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!'
#定義各個(gè)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)
#這里面的draw方法的字函數(shù)我就不做多的解釋了，很簡(jiǎn)單的一些概念。
#但是又運(yùn)用到了很優(yōu)秀的精簡(jiǎn)代碼。
#有的地方建議去查一下python的一些高級(jí)概念，我就不做多的介紹了。
這里面的draw方法的字函數(shù)我就不做多的解釋了，很簡(jiǎn)單的一些概念。
但是又運(yùn)用到了很優(yōu)秀的精簡(jiǎn)代碼。
有的地方建議去查一下python的一些高級(jí)概念，我就不做多的介紹了。
#讀取用戶(hù)輸入得到action，判斷是重啟游戲還是結(jié)束游戲 action = get_user_action(stdscr)
讀取用戶(hù)行為,函數(shù)來(lái)自于代碼初始的定義
#來(lái)自外部定義的函數(shù) def get_user_action(keyboard): char = "N" while char not in actions_dict: char = keyboard.getch() return actions_dict[char]
在結(jié)尾處，也即是主函數(shù)執(zhí)行的第三步，定義了state = state_actions[state]()這一實(shí)例：
#主函數(shù)底部： state = 'Init' #狀態(tài)機(jī)開(kāi)始循環(huán) while state != 'Exit': state = state_actions[state]()
responses = defaultdict(lambda: state) #默認(rèn)是當(dāng)前狀態(tài)，沒(méi)有行為就會(huì)一直在當(dāng)前界面循環(huán) responses['Restart'], responses['Exit'] = 'Init', 'Exit' #對(duì)應(yīng)不同的行為轉(zhuǎn)換到不同的狀態(tài) return responses[action]
def game(): #畫(huà)出當(dāng)前棋盤(pán)狀態(tài) game_field.draw(stdscr) #讀取用戶(hù)輸入得到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()函數(shù)的定義類(lèi)似于上面已經(jīng)講過(guò)的not_game()，只是game()有了內(nèi)部循環(huán) #即如果不是Restart/Exit或者對(duì)move之后的狀態(tài)進(jìn)行判斷，如果不是結(jié)束游戲，就一直在game()內(nèi)部循環(huán)。
game()函數(shù)的定義類(lèi)似于上面已經(jīng)講過(guò)的not_game() ，只是game()有了內(nèi)部循環(huán)，即如果不是Restart/Exit或者對(duì)move之后的狀態(tài)進(jìn)行判斷，如果不是結(jié)束游戲，就一直在game()內(nèi)部循環(huán)。
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'
#狀態(tài)機(jī)開(kāi)始循環(huán)
while state != 'Exit':
state = state_actions[state]()
#此處的意思是：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()
此處的意思是：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()
廢話(huà)不多說(shuō)，上一個(gè)我的成功的圖，另外，可以通過(guò)設(shè)置最后幾行中的win=32來(lái)決定你最終獲勝的條件！
完整代碼
#-*- 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():
#重置游戲棋盤(pán)
game_field.reset()
return 'Game'
def not_game(state):
#畫(huà)出 GameOver 或者 Win 的界面
game_field.draw(stdscr)
#讀取用戶(hù)輸入得到action，判斷是重啟游戲還是結(jié)束游戲
action = get_user_action(stdscr)
responses = defaultdict(lambda: state) #默認(rèn)是當(dāng)前狀態(tài)，沒(méi)有行為就會(huì)一直在當(dāng)前界面循環(huán)
responses['Restart'], responses['Exit'] = 'Init', 'Exit' #對(duì)應(yīng)不同的行為轉(zhuǎn)換到不同的狀態(tài)
return responses[action]
def game():
#畫(huà)出當(dāng)前棋盤(pán)狀態(tài)
game_field.draw(stdscr)
#讀取用戶(hù)輸入得到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'
#狀態(tài)機(jī)開(kāi)始循環(huán)
while state != 'Exit':
state = state_actions[state]()
curses.wrapper(main)
總結(jié)
以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作能帶來(lái)一定的幫助，如果有疑問(wèn)大家可以留言交流。
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