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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

  1. import random
  2. import sys
  3. import time
  4. import pygame
  5. from pygame.locals import *
  6. from collections import deque

2.基础设置

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

3.文本输出设置

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

4.蛇的初始化

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

5.食物设置

  1. def Creat_Food(snake):
  2.  
  3.     food_x=random.randint(Area_x[0],Area_x[1])
  4.     food_y=random.randint(Area_y[0],Area_y[1])
  5.     while(food_x,food_y)in snake:#如果食物出现在蛇上，重来；
  6.         food_x = random.randint(Area_x[0], Area_x[1])
  7.         food_y = random.randint(Area_y[[0], Area_y[1]])
  8.     return food_x,food_y

6.定义主函数

  1. def main():
  2.     pygame.init()
  3.     screen=pygame.display.set_mode((Screen_Width,Screen_Height)) #初始化一个准备显示的窗口或屏幕
  4.     pygame.display.set_caption('贪吃蛇')
  5.     font1=pygame.font.SysFont('SimHei',24)
  6.     font2 = pygame.font.SysFont(None, 72)
  7.     fwidth, fheight = font2.size('GAME OVER')
  8.     b=True
  9.     #蛇
  10.     snake=init_snake()
  11.     #食物
  12.     food=Creat_Food(snake)
  13.     food_style=Food_Style()
  14.     #方向控制
  15.     pos=(1,0) ###
  16.     #启动游戏相关变量初始化
  17.     game_over=True  #结束标志 # 是否开始，当start = True，game_over = True 时，才显示 GAME OVER
  18.     game_start=False    #开始标志
  19.     score=0 #得分
  20.     orispeed=0.2  #蛇初始速度
  21.     speed=orispeed  #蛇速度
  22.     last_move_time=None
  23.     pause=False #暂停
  24.     while True:
  25.         for event in pygame.event.get():
  26.             if event.type==QUIT:
  27.                 sys.exit()
  28.             elif event.type==KEYDOWN:
  29.                 if event.key==K_RETURN:
  30.                     if game_over:
  31.                         game_start=True
  32.                         game_over=False
  33.                         b=True
  34.                         snake=init_snake()
  35.                         food=Creat_Food(snake)
  36.                         food_style=Food_Style()
  37.                         pos=(1,0)
  38.                         #得分
  39.                         score=0
  40.                         last_move_time=time.time()
  41.                 elif event.key==K_SPACE:
  42.                     if not game_over:
  43.                         pause=not pause
  44.                 #以下为防止蛇在向右移动时按向左键，导致GameOver
  45.                 elif event.key in (K_UP,K_w):
  46.                     if b and not pos[1]: ###
  47.                         pos=(0,-1)
  48.                         b=False
  49.                 elif event.key in (K_DOWN,K_s):
  50.                     if b and not pos[1]:
  51.                         pos = (0, 1)
  52.                         b = False
  53.                 elif event.key in (K_LEFT,K_a):
  54.                     if b and not pos[0]:
  55.                         pos = (-1, 0)
  56.                         b = False
  57.                 elif event.key in (K_RIGHT,K_d):
  58.                     if b and not pos[0]:
  59.                         pos = (1, 0)
  60.                         b = False
  61.         #填充背景色
  62.         screen.fill(Back_Ground)
  63.         ###
  64.         #画网格线、竖线
  65.         for x in range(Size, Screen_Width, Size):
  66.             pygame.draw.line(screen, Black, (x, Area_y[0] * Size), (x, Screen_Height), Line_Width)
  67.         #画网格线、横线
  68.         for y in range(Area_y[0] * Size, Screen_Height, Size):
  69.             pygame.draw.line(screen, Black, (0, y), (Screen_Width, y), Line_Width)
  70.         #蛇的爬行过程
  71.         if not game_over:
  72.             curTime=time.time()
  73.             if curTime-last_move_time>speed: ###
  74.                 if not pause:
  75.                     b=True
  76.                     last_move_time=curTime
  77.                     next_s = (snake[0][0] + pos[0], snake[0][1] + pos[1])
  78.                     #如果吃到了食物
  79.                     if next_s==food:
  80.                         snake.appendleft(next_s)
  81.                         score+=food_style[0]
  82.                         speed = orispeed - 0.03 * (score // 100)
  83.                         food = Creat_Food(snake)
  84.                         food_style = Food_Style()
  85.                     else:
  86.                         #在区域内
  87.                         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:
  88.                             snake.appendleft(next_s)
  89.                             snake.pop()
  90.                         else :
  91.                             game_over=True
  92.         #画食物
  93.         if not game_over: 
  94.          pygame.draw.rect(screen, food_style[1], (food[0] * Size, food[1] * Size, Size, Size), 0)
  95.         #画蛇
  96.         for s in snake:
  97.             pygame.draw.rect(screen, Dark, (s[0] * Size + Line_Width, s[1] * Size + Line_Width,
  98.                                             Size - Line_Width * 2, Size - Line_Width * 2), 0)
  99.         Print_Txt(screen, font1, 30, 7, f'速度: {score // 100}')
  100.         Print_Txt(screen, font1, 450, 7, f'得分: {score}')
  101.         #画GameOver
  102.         if game_over:
  103.  
  104.             if game_start:
  105.                 #print('GameOver')
  106.                 Print_Txt(screen, font2, (Screen_Width - fwidth) // 2, (Screen_Height - fheight) // 2, 'GAME OVER',Red)
  107.         pygame.display.update()

源代码如下：

  1. import random
  2. import sys
  3. import time
  4. import pygame
  5. from pygame.locals import *
  6. from collections import deque
  7. #基础设置
  8. Screen_Height=480
  9. Screen_Width=600
  10. Size=20#小方格大小
  11. Line_Width=1
  12. #游戏区域的坐标范围，0是左边界，1是右边界
  13. Area_x=(0,Screen_Width//Size-1)
  14. Area_y=(2,Screen_Height//Size-1)
  15. #食物的分值+颜色
  16. Food_Style_List=[(10,(255,100,100)),(20,(100,255,100)),(30,(100,100,255))]
  17. #整体颜色设置
  18. Light=(100,100,100)
  19. Dark=(200,200,200)
  20. Black=(0,0,0)
  21. Red=(200,30,30)
  22. Back_Ground=(40,40,60)
  23. #文本输出格式设置
  24. def Print_Txt(screen,font,x,y,text,fcolor=(255,255,255)):
  25.     Text=font.render(text,True,fcolor)
  26.     screen.blit(Text,(x,y))
  27. #初始化蛇
  28. def init_snake():
  29.     snake=deque()
  30.     snake.append((2,Area_y[0]))
  31.     snake.append((1,Area_y[0]))
  32.     snake.append((0,Area_y[0]))
  33.     return snake
  34. #食物设置
  35. #注意需要对食物出现在蛇身上的情况进行判断
  36. def Creat_Food(snake):
  37.  
  38.     food_x=random.randint(Area_x[0],Area_x[1])
  39.     food_y=random.randint(Area_y[0],Area_y[1])
  40.     while(food_x,food_y)in snake:#如果食物出现在蛇上，重来；
  41.         food_x = random.randint(Area_x[0], Area_x[1])
  42.         food_y = random.randint(Area_y[[0], Area_y[1]])
  43.     return food_x,food_y
  44. #食物风格
  45. def Food_Style():
  46.     return Food_Style_List[random.randint(0,2)] #返回随机的分值和颜色
  47. def main():
  48.     pygame.init()
  49.     screen=pygame.display.set_mode((Screen_Width,Screen_Height)) #初始化一个准备显示的窗口或屏幕
  50.     pygame.display.set_caption('贪吃蛇')
  51.     font1=pygame.font.SysFont('SimHei',24)
  52.     font2 = pygame.font.SysFont(None, 72)
  53.     fwidth, fheight = font2.size('GAME OVER')
  54.     b=True
  55.     #蛇
  56.     snake=init_snake()
  57.     #食物
  58.     food=Creat_Food(snake)
  59.     food_style=Food_Style()
  60.     #方向控制
  61.     pos=(1,0) ###
  62.     #启动游戏相关变量初始化
  63.     game_over=True  #结束标志 # 是否开始，当start = True，game_over = True 时，才显示 GAME OVER
  64.     game_start=False    #开始标志
  65.     score=0 #得分
  66.     orispeed=0.2  #蛇初始速度
  67.     speed=orispeed  #蛇速度
  68.     last_move_time=None
  69.     pause=False #暂停
  70.     while True:
  71.         for event in pygame.event.get():
  72.             if event.type==QUIT:
  73.                 sys.exit()
  74.             elif event.type==KEYDOWN:
  75.                 if event.key==K_RETURN:
  76.                     if game_over:
  77.                         game_start=True
  78.                         game_over=False
  79.                         b=True
  80.                         snake=init_snake()
  81.                         food=Creat_Food(snake)
  82.                         food_style=Food_Style()
  83.                         pos=(1,0)
  84.                         #得分
  85.                         score=0
  86.                         last_move_time=time.time()
  87.                 elif event.key==K_SPACE:
  88.                     if not game_over:
  89.                         pause=not pause
  90.                 #以下为防止蛇在向右移动时按向左键，导致GameOver
  91.                 elif event.key in (K_UP,K_w):
  92.                     if b and not pos[1]: ###
  93.                         pos=(0,-1)
  94.                         b=False
  95.                 elif event.key in (K_DOWN,K_s):
  96.                     if b and not pos[1]:
  97.                         pos = (0, 1)
  98.                         b = False
  99.                 elif event.key in (K_LEFT,K_a):
  100.                     if b and not pos[0]:
  101.                         pos = (-1, 0)
  102.                         b = False
  103.                 elif event.key in (K_RIGHT,K_d):
  104.                     if b and not pos[0]:
  105.                         pos = (1, 0)
  106.                         b = False
  107.         #填充背景色
  108.         screen.fill(Back_Ground)
  109.         ###
  110.         #画网格线、竖线
  111.         for x in range(Size, Screen_Width, Size):
  112.             pygame.draw.line(screen, Black, (x, Area_y[0] * Size), (x, Screen_Height), Line_Width)
  113.         #画网格线、横线
  114.         for y in range(Area_y[0] * Size, Screen_Height, Size):
  115.             pygame.draw.line(screen, Black, (0, y), (Screen_Width, y), Line_Width)
  116.         #蛇的爬行过程
  117.         if not game_over:
  118.             curTime=time.time()
  119.             if curTime-last_move_time>speed: ###
  120.                 if not pause:
  121.                     b=True
  122.                     last_move_time=curTime
  123.                     next_s = (snake[0][0] + pos[0], snake[0][1] + pos[1])
  124.                     #如果吃到了食物
  125.                     if next_s==food:
  126.                         snake.appendleft(next_s)
  127.                         score+=food_style[0]
  128.                         speed = orispeed - 0.03 * (score // 100)
  129.                         food = Creat_Food(snake)
  130.                         food_style = Food_Style()
  131.                     else:
  132.                         #在区域内
  133.                         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:
  134.                             snake.appendleft(next_s)
  135.                             snake.pop()
  136.                         else :
  137.                             game_over=True
  138.         #画食物
  139.         if not game_over:
  140.  
  141.          pygame.draw.rect(screen, food_style[1], (food[0] * Size, food[1] * Size, Size, Size), 0)
  142.         #画蛇
  143.         for s in snake:
  144.             pygame.draw.rect(screen, Dark, (s[0] * Size + Line_Width, s[1] * Size + Line_Width,
  145.                                             Size - Line_Width * 2, Size - Line_Width * 2), 0)
  146.         Print_Txt(screen, font1, 30, 7, f'速度: {score // 100}')
  147.         Print_Txt(screen, font1, 450, 7, f'得分: {score}')
  148.         #画GameOver
  149.         if game_over:
  150.  
  151.             if game_start:
  152.                 #print('GameOver')
  153.                 Print_Txt(screen, font2, (Screen_Width - fwidth) // 2, (Screen_Height - fheight) // 2, 'GAME OVER',Red)
  154.         pygame.display.update()
  155. if __name__=='__main__':
  156.     main()
  157.

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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20222127李新卓 2022-2023-2 《Python程序设计》实验四报告>>
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万方爬虫.rar
爬取万方数据库，获得某个领域文章的关键字，标题以及作者等基础信息。使用scrapy框架对网页信息进行爬取。包含工程文件以及实验报告。
基于Python的多元医疗知识图谱构建与应用研究（下）
在构建基于医疗知识图谱的医疗知识图谱数据层时，数据源的选择与获取至关重要。数据源的质量和丰富度直接决定了知识图谱的可靠性和实用性。医学文献是重要的数据源之一，包括学术期刊论文、医学研究报告等。这些文献包含了大量经过科学验证的医学知识，如疾病的发病机制、诊断标准、治疗方法等。可以通过专业的医学文献数据库，如PubMed、万方医学网等，获取相关文献。使用PubMed的API，通过编写Python代码实现文献的批量下载和数据提取。以获取关于心脏病的研究文献为例，使用以下代码：
python+flask计算机毕业设计高校开放式实验室智能预约管理系统（程序+开题+论文）
本选题将以国内高校为研究情景，重点分析和研究如何构建一个高效、智能、人性化的高校开放式实验室智能预约管理系统，探寻现有系统不足的问题原因，提出对策建议，为后续更加深入的研究提供基础。最后，通过持续集成和测试，确保应用的稳定性和可靠性，完成开发后进行部署，使应用可以在服务器上运行并对外提供服务。[4] 张华, 翟新军, 胥勇, 李伟强, 杨健, 赵嘉伟, 张涛. "Python在集控大数据应用的研究"[J]. 价值工程, 2023, 42 (21): 84-86.定义网页的结构和内容，如段落、链接、图片等。
python+flask计算机毕业设计高校考研志愿推荐系统的设计与实现（程序+开题+论文）
因此本选题将以构建高校考研志愿推荐系统为研究情景，重点分析和研究如何整合多方面信息，实现精准的考研志愿推荐问题，以期探寻影响考研志愿合理选择的因素及其内在关系机制等，提出构建有效推荐系统的对策建议，为后续更加深入的研究提供基础。通过功能分解，明确系统的模块划分和各模块的具体要求，为系统的设计与实现奠定基础。目前关于高校考研的各类信息分散在不同的平台和渠道，本系统旨在解决如何将学生、院系、专业、招生、高校等多源信息进行有效的整合，避免信息的碎片化和不一致性，为考生提供全面、准确的志愿推荐。
python+flask计算机毕业设计高校学生资助管理系统的设计与实现（程序+开题+论文）
我的观点是应从整体架构设计入手，采用先进的技术手段确保各模块的有效协同和数据安全。这一研究是有价值的，旨在探寻构建高效、全面、安全的高校学生资助管理系统的机制，为后续更加深入的研究提供基础。一个良好的资助管理系统可以提高资助工作的效率，减少人为错误，确保资助资源公平、公正、透明地分配到真正有需要的学生手中，从而解决学生的经济困难，促进教育公平。[5] 方骥, 谢慧敏. "Python在大数据挖掘和分析中的应用研究"[J]. 数字技术与应用, 2020, 38(09): 75-76+81.
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