引言
作为 python 入门者，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') 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。
网友评论