Python實現小游戲--2048
開篇語
今天是筆者奶奶生日，昨天為此準備了不少事情，也因此花費了很多時間，今天上午接待客人，下午送我年邁的姑奶奶回家。等我抽出身來看代碼已經是三點的事情了。再加上還有個“問題xx”要教導，真正開始認真看代碼，已經是四點咯。然后看到五點多，爸爸叫我吃飯，我去，還沒跑步，所以又是一番雞飛狗跳。跑完回來一邊壓腿，一邊看家人吃飯，也是醉醉的。雖然有點跑題，但是我還是要拿我的跑步的圖來放一放~~~
這是定向越野~地面泥濘，公路上大大小小的石子，跑起來真是百曲千回~
第二天了，繼續堅持！yeah！
正文
本次是我對于Python實現2048這個曾經風靡一時的小游戲的代碼解讀
工作環境
一、主邏輯圖
邏輯圖解：黑色是邏輯層，藍色是外部方法，紅色是類內方法，稍后即可知道~
狀態機。。。游戲概念，出自實驗樓
下面容我逐行解釋主邏輯main()函數，并且在其中穿叉外部定義的函數與類。
二、主邏輯代碼解讀（完整代碼見文末）
主邏輯main如下，之后的是對主函數中的一些方法的解讀：
def main(stdscr):
def init():
#重置游戲棋盤
game_field.reset()
return 'Game'
def not_game(state):
#畫出 GameOver 或者 Win 的界面
game_field.draw(stdscr)
#讀取用戶輸入得到action，判斷是重啟游戲還是結束游戲
action = get_user_action(stdscr)
responses = defaultdict(lambda: state) #默認是當前狀態，沒有行為就會一直在當前界面循環
responses['Restart'], responses['Exit'] = 'Init', 'Exit' #對應不同的行為轉換到不同的狀態
return responses[action]
def game():
#畫出當前棋盤狀態
game_field.draw(stdscr)
#讀取用戶輸入得到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'
#狀態機開始循環
while state != 'Exit':
state = state_actions[state]()</code></pre>
逐條解讀（代碼框內會標注是來自外部，無標注則是來自內部）：定義主函數
def main(stdscr):
def init():
#重置游戲棋盤
game_field.reset()
reset出自外部定義的類， game_field=GameField 的一個方法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為程序初始化過程中定義的一個變量。記錄你win游戲的最高分數記錄。
return 'Game'
返回一個游戲進行中的狀態。 game_field=GameField 狀態在后面有定義：
主函數底部定義：
state_actions = {
'Init': init,
'Win': lambda: not_game('Win'),
'Gameover': lambda: not_game('Gameover'),
'Game': game
}
def not_game(state):
#畫出 GameOver 或者 Win 的界面
game_field.draw(stdscr)
draw是導入的類 game_field=GameField 中的方法：
#來自外部類
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方法的字函數我就不做多的解釋了，很簡單的一些概念。
#但是又運用到了很優秀的精簡代碼。
#有的地方建議去查一下python的一些高級概念，我就不做多的介紹了。
這里面的draw方法的字函數我就不做多的解釋了，很簡單的一些概念。
但是又運用到了很優秀的精簡代碼。
有的地方建議去查一下python的一些高級概念，我就不做多的介紹了。
#讀取用戶輸入得到action，判斷是重啟游戲還是結束游戲
action = get_user_action(stdscr)
讀取用戶行為,函數來自于代碼初始的定義
#來自外部定義的函數
def get_user_action(keyboard):
char = "N"
while char not in actions_dict:
char = keyboard.getch()
return actions_dict[char]
在結尾處，也即是主函數執行的第三步，定義了 state = state_actions[state]() 這一實例：
#主函數底部：
state = 'Init'
#狀態機開始循環
while state != 'Exit':
state = state_actions[state]()
responses = defaultdict(lambda: state) #默認是當前狀態，沒有行為就會一直在當前界面循環
responses['Restart'], responses['Exit'] = 'Init', 'Exit' #對應不同的行為轉換到不同的狀態
return responses[action]
def game():
#畫出當前棋盤狀態
game_field.draw(stdscr)
#讀取用戶輸入得到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()函數的定義類似于上面已經講過的not_game()，只是game()有了內部循環
#即如果不是Restart/Exit或者對move之后的狀態進行判斷，如果不是結束游戲，就一直在game()內部循環。
game()函數的定義類似于上面已經講過的not_game()，只是game()有了內部循環，即如果不是Restart/Exit或者對move之后的狀態進行判斷，如果不是結束游戲，就一直在game()內部循環。
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'
#狀態機開始循環
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()
結束語
廢話不多說，上一個我的成功的圖，另外，可以通過設置最后幾行中的 win=32 來決定你最終獲勝的條件！
2048.gif
三、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
game_field.reset()
return 'Game'
def not_game(state):
#畫出 GameOver 或者 Win 的界面
game_field.draw(stdscr)
#讀取用戶輸入得到action，判斷是重啟游戲還是結束游戲
action = get_user_action(stdscr)
responses = defaultdict(lambda: state) #默認是當前狀態，沒有行為就會一直在當前界面循環
responses['Restart'], responses['Exit'] = 'Init', 'Exit' #對應不同的行為轉換到不同的狀態
return responses[action]
def game():
#畫出當前棋盤狀態
game_field.draw(stdscr)
#讀取用戶輸入得到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'
#狀態機開始循環
while state != 'Exit':
state = state_actions[state]()
curses.wrapper(main)
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