20221218党万方 实验四《Python程序设计》实验报告

jywfang 2023-05-25 22:38:18

20221218 2022-2023-2 《Python程序设计》实验四报告

课程:《Python程序设计》
班级: 2212
姓名:党万方
学号:20221218
实验教师:王志强
实验日期:2022年5月11日
必修/选修: 公选课

1.实验内容

Python综合应用:爬虫、数据处理、可视化、机器学习、神经网络、游戏、网络安全等;

本人选择的为编写贪吃蛇小游戏,不同的小球具有不同的分值,当分值累积时蛇速度增加,难度提高。

2. 实验过程及结果

1.首先导入库

import random
import sys
import time
import pygame
from pygame.locals import *
from collections import deque

2.基础设置

Screen_Height=480
Screen_Width=600
Size=20#小方格大小
Line_Width=1
#游戏区域的坐标范围,0是左边界,1是右边界 
Area_x=(0,Screen_Width//Size-1) 
Area_y=(2,Screen_Height//Size-1)
#食物的分值+颜色
Food_Style_List=[(10,(255,100,100)),(20,(100,255,100)),(30,(100,100,255))]
#整体颜色设置
Light=(100,100,100)
Dark=(200,200,200)
Black=(0,0,0)
Red=(200,30,30)
Back_Ground=(40,40,60)

3.文本输出设置

def Print_Txt(screen,font,x,y,text,fcolor=(255,255,255)):
    Text=font.render(text,True,fcolor)
    screen.blit(Text,(x,y))

4.蛇的初始化

def init_snake():
    snake=deque()
    snake.append((2,Area_y[0]))
    snake.append((1,Area_y[0]))
    snake.append((0,Area_y[0]))
    return snake

5.食物设置

def Creat_Food(snake):

    food_x=random.randint(Area_x[0],Area_x[1])
    food_y=random.randint(Area_y[0],Area_y[1])
    while(food_x,food_y)in snake:#如果食物出现在蛇上,重来;
        food_x = random.randint(Area_x[0], Area_x[1])
        food_y = random.randint(Area_y[[0], Area_y[1]])
    return food_x,food_y

6.定义主函数

def main():
    pygame.init()
    screen=pygame.display.set_mode((Screen_Width,Screen_Height)) #初始化一个准备显示的窗口或屏幕
    pygame.display.set_caption('贪吃蛇')
    font1=pygame.font.SysFont('SimHei',24)
    font2 = pygame.font.SysFont(None, 72)
    fwidth, fheight = font2.size('GAME OVER')
    b=True
    #蛇
    snake=init_snake()
    #食物
    food=Creat_Food(snake)
    food_style=Food_Style()
    #方向控制
    pos=(1,0) ###
    #启动游戏相关变量初始化
    game_over=True  #结束标志 # 是否开始,当start = True,game_over = True 时,才显示 GAME OVER
    game_start=False    #开始标志
    score=0 #得分
    orispeed=0.2  #蛇初始速度
    speed=orispeed  #蛇速度
    last_move_time=None
    pause=False #暂停
    while True:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type==QUIT:
                sys.exit()
            elif event.type==KEYDOWN:
                if event.key==K_RETURN:
                    if game_over:
                        game_start=True
                        game_over=False
                        b=True
                        snake=init_snake()
                        food=Creat_Food(snake)
                        food_style=Food_Style()
                        pos=(1,0)
                        #得分
                        score=0
                        last_move_time=time.time()
                elif event.key==K_SPACE:
                    if not game_over:
                        pause=not pause
                #以下为防止蛇在向右移动时按向左键,导致GameOver
                elif event.key in (K_UP,K_w):
                    if b and not pos[1]: ###
                        pos=(0,-1)
                        b=False
                elif event.key in (K_DOWN,K_s):
                    if b and not pos[1]:
                        pos = (0, 1)
                        b = False
                elif event.key in (K_LEFT,K_a):
                    if b and not pos[0]:
                        pos = (-1, 0)
                        b = False
                elif event.key in (K_RIGHT,K_d):
                    if b and not pos[0]:
                        pos = (1, 0)
                        b = False
        #填充背景色
        screen.fill(Back_Ground)
        ###
        #画网格线、竖线
        for x in range(Size, Screen_Width, Size):
            pygame.draw.line(screen, Black, (x, Area_y[0] * Size), (x, Screen_Height), Line_Width)
        #画网格线、横线
        for y in range(Area_y[0] * Size, Screen_Height, Size):
            pygame.draw.line(screen, Black, (0, y), (Screen_Width, y), Line_Width)
        #蛇的爬行过程
        if not game_over:
            curTime=time.time()
            if curTime-last_move_time>speed: ###
                if not pause:
                    b=True
                    last_move_time=curTime
                    next_s = (snake[0][0] + pos[0], snake[0][1] + pos[1])
                    #如果吃到了食物
                    if next_s==food:
                        snake.appendleft(next_s)
                        score+=food_style[0]
                        speed = orispeed - 0.03 * (score // 100)
                        food = Creat_Food(snake)
                        food_style = Food_Style()
                    else:
                        #在区域内
                        if Area_x[0]<=next_s[0]<=Area_x[1] and Area_y[0]<=next_s[1]<=Area_y[1] and next_s not in snake:
                            snake.appendleft(next_s)
                            snake.pop()
                        else :
                            game_over=True
        #画食物
        if not game_over: 
         pygame.draw.rect(screen, food_style[1], (food[0] * Size, food[1] * Size, Size, Size), 0)
        #画蛇
        for s in snake:
            pygame.draw.rect(screen, Dark, (s[0] * Size + Line_Width, s[1] * Size + Line_Width,
                                            Size - Line_Width * 2, Size - Line_Width * 2), 0)
        Print_Txt(screen, font1, 30, 7, f'速度: {score // 100}')
        Print_Txt(screen, font1, 450, 7, f'得分: {score}')
        #画GameOver
        if game_over:

            if game_start:
                #print('GameOver')
                Print_Txt(screen, font2, (Screen_Width - fwidth) // 2, (Screen_Height - fheight) // 2, 'GAME OVER',Red)
        pygame.display.update()

源代码如下:

import random
import sys
import time
import pygame
from pygame.locals import *
from collections import deque
#基础设置
Screen_Height=480
Screen_Width=600
Size=20#小方格大小
Line_Width=1
#游戏区域的坐标范围,0是左边界,1是右边界
Area_x=(0,Screen_Width//Size-1)
Area_y=(2,Screen_Height//Size-1)
#食物的分值+颜色
Food_Style_List=[(10,(255,100,100)),(20,(100,255,100)),(30,(100,100,255))]
#整体颜色设置
Light=(100,100,100)
Dark=(200,200,200)
Black=(0,0,0)
Red=(200,30,30)
Back_Ground=(40,40,60)
#文本输出格式设置
def Print_Txt(screen,font,x,y,text,fcolor=(255,255,255)):
    Text=font.render(text,True,fcolor)
    screen.blit(Text,(x,y))
#初始化蛇
def init_snake():
    snake=deque()
    snake.append((2,Area_y[0]))
    snake.append((1,Area_y[0]))
    snake.append((0,Area_y[0]))
    return snake
#食物设置
#注意需要对食物出现在蛇身上的情况进行判断
def Creat_Food(snake):

    food_x=random.randint(Area_x[0],Area_x[1])
    food_y=random.randint(Area_y[0],Area_y[1])
    while(food_x,food_y)in snake:#如果食物出现在蛇上,重来;
        food_x = random.randint(Area_x[0], Area_x[1])
        food_y = random.randint(Area_y[[0], Area_y[1]])
    return food_x,food_y
#食物风格
def Food_Style():
    return Food_Style_List[random.randint(0,2)] #返回随机的分值和颜色
def main():
    pygame.init()
    screen=pygame.display.set_mode((Screen_Width,Screen_Height)) #初始化一个准备显示的窗口或屏幕
    pygame.display.set_caption('贪吃蛇')
    font1=pygame.font.SysFont('SimHei',24)
    font2 = pygame.font.SysFont(None, 72)
    fwidth, fheight = font2.size('GAME OVER')
    b=True
    #蛇
    snake=init_snake()
    #食物
    food=Creat_Food(snake)
    food_style=Food_Style()
    #方向控制
    pos=(1,0) ###
    #启动游戏相关变量初始化
    game_over=True  #结束标志 # 是否开始,当start = True,game_over = True 时,才显示 GAME OVER
    game_start=False    #开始标志
    score=0 #得分
    orispeed=0.2  #蛇初始速度
    speed=orispeed  #蛇速度
    last_move_time=None
    pause=False #暂停
    while True:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type==QUIT:
                sys.exit()
            elif event.type==KEYDOWN:
                if event.key==K_RETURN:
                    if game_over:
                        game_start=True
                        game_over=False
                        b=True
                        snake=init_snake()
                        food=Creat_Food(snake)
                        food_style=Food_Style()
                        pos=(1,0)
                        #得分
                        score=0
                        last_move_time=time.time()
                elif event.key==K_SPACE:
                    if not game_over:
                        pause=not pause
                #以下为防止蛇在向右移动时按向左键,导致GameOver
                elif event.key in (K_UP,K_w):
                    if b and not pos[1]: ###
                        pos=(0,-1)
                        b=False
                elif event.key in (K_DOWN,K_s):
                    if b and not pos[1]:
                        pos = (0, 1)
                        b = False
                elif event.key in (K_LEFT,K_a):
                    if b and not pos[0]:
                        pos = (-1, 0)
                        b = False
                elif event.key in (K_RIGHT,K_d):
                    if b and not pos[0]:
                        pos = (1, 0)
                        b = False
        #填充背景色
        screen.fill(Back_Ground)
        ###
        #画网格线、竖线
        for x in range(Size, Screen_Width, Size):
            pygame.draw.line(screen, Black, (x, Area_y[0] * Size), (x, Screen_Height), Line_Width)
        #画网格线、横线
        for y in range(Area_y[0] * Size, Screen_Height, Size):
            pygame.draw.line(screen, Black, (0, y), (Screen_Width, y), Line_Width)
        #蛇的爬行过程
        if not game_over:
            curTime=time.time()
            if curTime-last_move_time>speed: ###
                if not pause:
                    b=True
                    last_move_time=curTime
                    next_s = (snake[0][0] + pos[0], snake[0][1] + pos[1])
                    #如果吃到了食物
                    if next_s==food:
                        snake.appendleft(next_s)
                        score+=food_style[0]
                        speed = orispeed - 0.03 * (score // 100)
                        food = Creat_Food(snake)
                        food_style = Food_Style()
                    else:
                        #在区域内
                        if Area_x[0]<=next_s[0]<=Area_x[1] and Area_y[0]<=next_s[1]<=Area_y[1] and next_s not in snake:
                            snake.appendleft(next_s)
                            snake.pop()
                        else :
                            game_over=True
        #画食物
        if not game_over:

         pygame.draw.rect(screen, food_style[1], (food[0] * Size, food[1] * Size, Size, Size), 0)
        #画蛇
        for s in snake:
            pygame.draw.rect(screen, Dark, (s[0] * Size + Line_Width, s[1] * Size + Line_Width,
                                            Size - Line_Width * 2, Size - Line_Width * 2), 0)
        Print_Txt(screen, font1, 30, 7, f'速度: {score // 100}')
        Print_Txt(screen, font1, 450, 7, f'得分: {score}')
        #画GameOver
        if game_over:

            if game_start:
                #print('GameOver')
                Print_Txt(screen, font2, (Screen_Width - fwidth) // 2, (Screen_Height - fheight) // 2, 'GAME OVER',Red)
        pygame.display.update()
if __name__=='__main__':
    main()

运行如下:

 

 

 托管至gitee:

 

3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

1.在外部安装几个版本的pygame失败,后通过查询可在pycharm内部直接安装合适的pygame。

2.对于如何运用pygame导入窗口和相关应用不熟悉,通过查询资料解决。

3.一些设置调用的函数需要通过导入库,通过查询资料解决。

4. 实验感悟

第一次用python写这种大程序,说实话好多地方都不知道怎么处理,让我自己写恐怕很难完成,许多基础设置也是去网上查阅资料才找到合适的处理方法。资料的有些函数从来没有见过,看了好多博客才大致了解其运行的原理和作用。总得来说,这次实验让我进步了很多,学习了pygame以及许多从来没见过的函数。

5.全课总结

在python程序设计选修课上,我们从初识python了解到python语言的简洁性(通过与C语言比对,如不需要定义类型是不需要int、char等),到学习各种基础语句,再到元组、字典等序列、面向对象编程三要素、socket编程技术、网络爬虫技术......让我了解到了python的独特魅力。虽然本人对python这门语言仍然比较陌生,但我会在接下来的学习过程中更加深入地了解。

课程上,王志强老师会带着我会解读各种代码并现场编程调试,带领我们理解代码背后的运行原理。当遇到运行不成功的时候,王志强老师也会与我们一起讨论问题所在,让我们能更加深入地思考,从而起到锻炼我们编程思维的效果。

6.课程的意见和建议

说实话,序列后跨到异常处理、socket技术跟爬虫、web的时候,我有点没跟上,可能是因为我的基础并不够,直到现在有很多地方我都还不能完全明白。但是由于课程课时安排以及教纲教导内容的原因,注定了有些地方讲的会比较快。我的一点点想法是,能不能减少知识大点的跨度,将每个知识大点的知识小点讲的更加详细。希望python程序设计课能越来越好!

 

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