20222220 2022-2023-2 《Python程序设计》实验x报告

筱668 2023-05-25 23:52:53

课程：《Python程序设计》
班级： 2222
姓名： 陈彦竹
学号：20222220
实验教师：王志强
实验日期：2023年5月25日
必修/选修： 公选课

1.实验内容

编写贪吃蛇小游戏
贪食蛇（也叫贪吃蛇）是一款经典的小游戏，它游戏操作简单，可玩性比较高。
在游戏中，玩家使用方向键操控一条长长的蛇不断吞下豆子，同时蛇身随着吞下的豆子不断变长，当蛇头撞到蛇身或障壁时游戏结束。

2. 实验过程及结果

  • 1.主函数

    主要承担一些游戏窗口的初始化工作，以及调用相关函数运行游戏

    def main():
 pygame.init() # 模块初始化
 snake_speed_clock = pygame.time.Clock() 
 screen = pygame.display.set_mode((windows_width, windows_height)) 
 screen.fill(white)
 pygame.display.set_caption("贪吃蛇") 
 show_start_info(screen)
 while True:
    running_game(screen, snake_speed_clock)
    show_gameover_info(screen)

  • 2.初始化界面

    def show_start_info(screen):
   font = pygame.font.Font('myfont.ttf', 40)
   tip = font.render('按任意键开始游戏', True, (65, 105, 225))
   gamestart = pygame.image.load('gamestart.png')
   screen.blit(gamestart, (140, 30))
   screen.blit(tip, (240, 550))
   pygame.display.update()
  while True:  
      for event in pygame.event.get():
          if event.type == QUIT:
              terminate() 
          elif event.type == KEYDOWN:
              if (event.key == K_ESCAPE):  
                  terminate() 
              else:
                  return

  • 3.游戏运行主体

    def running_game(screen,snake_speed_clock):
   startx = random.randint(3, map_width - 8) #开始位置
   starty = random.randint(3, map_height - 8)
   snake_coords = [{'x': startx, 'y': starty},  #初始贪吃蛇
                 {'x': startx - 1, 'y': starty},
                 {'x': startx - 2, 'y': starty}]

   direction = RIGHT       # 开始时向右移动

  food = get_random_location()     #实物随机位置
  while True:
      for event in pygame.event.get():
          if event.type == QUIT:
              terminate()
          elif event.type == KEYDOWN:
              if (event.key == K_LEFT or event.key == K_a) and direction != RIGHT:
                  direction = LEFT
              elif (event.key == K_RIGHT or event.key == K_d) and direction != LEFT:
                  direction = RIGHT
              elif (event.key == K_UP or event.key == K_w) and direction != DOWN:
                  direction = UP
              elif (event.key == K_DOWN or event.key == K_s) and direction != UP:
                  direction = DOWN
              elif event.key == K_ESCAPE:
                  terminate()
      move_snake(direction, snake_coords) #移动蛇
      ret = snake_is_alive(snake_coords)
      if not ret:
          break #游戏结束
      snake_is_eat_food(snake_coords, food) #判断蛇是否吃到食物
      screen.fill(BG_COLOR)
      #draw_grid(screen)
      draw_snake(screen, snake_coords)
      draw_food(screen, food)
      draw_score(screen, len(snake_coords) - 3)
      pygame.display.update()
      snake_speed_clock.tick(snake_speed)

  • 4.贪吃蛇的移动

    def move_snake(direction, snake_coords):
   if direction == UP:
       newHead = {'x': snake_coords[HEAD]['x'], 'y': snake_coords[HEAD]['y'] - 1}
   elif direction == DOWN:
       newHead = {'x': snake_coords[HEAD]['x'], 'y': snake_coords[HEAD]['y'] + 1}
   elif direction == LEFT:
       newHead = {'x': snake_coords[HEAD]['x'] - 1, 'y': snake_coords[HEAD]['y']}
   elif direction == RIGHT:
      newHead = {'x': snake_coords[HEAD]['x'] + 1, 'y': snake_coords[HEAD]['y']}
  snake_coords.insert(0, newHead)

  • 5.判断贪吃蛇是否死亡

    def snake_is_alive(snake_coords):
   tag = True
   if snake_coords[HEAD]['x'] == -1 or snake_coords[HEAD]['x'] == map_width or snake_coords[HEAD]['y'] == -1 or \
           snake_coords[HEAD]['y'] == map_height:
       tag = False # 蛇碰壁
   for snake_body in snake_coords[1:]:
       if snake_body['x'] == snake_coords[HEAD]['x'] and snake_body['y'] == snake_coords[HEAD]['y']:
           tag = False # 蛇碰到自己身体
  return tag

  • 6.判断贪吃蛇是否吃到食物

    def snake_is_eat_food(snake_coords, food):  
  if snake_coords[HEAD]['x'] == food['x'] and snake_coords[HEAD]['y'] == food['y']:
      food['x'] = random.randint(0, map_width - 1)
      food['y'] = random.randint(0, map_height - 1) # 实物位置重新设置
  else:
      del snake_coords[-1]  # 如果没有吃到实物, 就向前移动, 那么尾部一格删掉

  • 7.画出贪吃蛇

    def draw_snake(screen, snake_coords):
  for coord in snake_coords:
      x = coord['x'] * cell_size
      y = coord['y'] * cell_size
      wormSegmentRect = pygame.Rect(x, y, cell_size, cell_size)
      pygame.draw.rect(screen, dark_blue, wormSegmentRect)
      wormInnerSegmentRect = pygame.Rect(
          x + 4, y + 4, cell_size - 8, cell_size - 8)
      pygame.draw.rect(screen, blue, wormInnerSegmentRect)

  • 8.画出食物

    def draw_food(screen, food):
  x = food['x'] * cell_size
  y = food['y'] * cell_size
  appleRect = pygame.Rect(x, y, cell_size, cell_size)
  pygame.draw.rect(screen, Red, appleRect)

  • 9.计算并显示出成绩

    def draw_score(screen,score):
  font = pygame.font.Font('myfont.ttf', 30)
  scoreSurf = font.render('得分: %s' % score, True, Green)
  scoreRect = scoreSurf.get_rect()
  scoreRect.topleft = (windows_width - 120, 10)
  screen.blit(scoreSurf, scoreRect)

  • 完整代码

    import random
import pygame
import sys
from pygame.locals import *
snake_speed = 15 #贪吃蛇的速度
windows_width = 800
windows_height = 600 #游戏窗口的大小
cell_size = 20       #贪吃蛇身体方块大小
#初始化区
map_width = int(windows_width / cell_size)
map_height = int(windows_height / cell_size)
# 颜色定义
white = (255, 255, 255)
black = (0, 0, 0)
gray = (230, 230, 230)
dark_gray = (40, 40, 40)
DARKGreen = (0, 155, 0)
Green = (0, 255, 0)
Red = (255, 0, 0)
blue = (0, 0, 255)
dark_blue =(0,0, 139)
BG_COLOR = black #游戏背景颜色
# 定义方向
UP = 1
DOWN = 2
LEFT = 3
RIGHT = 4
HEAD = 0 #贪吃蛇头部下标
#主函数
def main():
   pygame.init() # 模块初始化
   snake_speed_clock = pygame.time.Clock() # 创建Pygame时钟对象
   screen = pygame.display.set_mode((windows_width, windows_height)) #
   screen.fill(white)
   pygame.display.set_caption("Python 贪吃蛇小游戏") #设置标题
   show_start_info(screen)               #欢迎信息
   while True:
       running_game(screen, snake_speed_clock)
       show_gameover_info(screen)
#游戏运行主体
def running_game(screen,snake_speed_clock):
   startx = random.randint(3, map_width - 8) #开始位置
   starty = random.randint(3, map_height - 8)
   snake_coords = [{'x': startx, 'y': starty},  #初始贪吃蛇
                 {'x': startx - 1, 'y': starty},
                 {'x': startx - 2, 'y': starty}]
   direction = RIGHT       #  开始时向右移动
   food = get_random_location() 
   while True:
       for event in pygame.event.get():
           if event.type == QUIT:
               terminate()
           elif event.type == KEYDOWN:
               if (event.key == K_LEFT or event.key == K_a) and direction != RIGHT:
                   direction = LEFT
               elif (event.key == K_RIGHT or event.key == K_d) and direction != LEFT:
                   direction = RIGHT
               elif (event.key == K_UP or event.key == K_w) and direction != DOWN:
                   direction = UP
               elif (event.key == K_DOWN or event.key == K_s) and direction != UP:
                   direction = DOWN
               elif event.key == K_ESCAPE:
                   terminate()
       move_snake(direction, snake_coords) 
       ret = snake_is_alive(snake_coords)
       if not ret:
           break #游戏结束
       snake_is_eat_food(snake_coords, food) #判断蛇是否吃到食物
       screen.fill(BG_COLOR)
       #draw_grid(screen)
       draw_snake(screen, snake_coords)
       draw_food(screen, food)
       draw_score(screen, len(snake_coords) - 3)
       pygame.display.update()
       snake_speed_clock.tick(snake_speed) 
#将食物画出来
def draw_food(screen, food):
  x = food['x'] * cell_size
  y = food['y'] * cell_size
  appleRect = pygame.Rect(x, y, cell_size, cell_size)
  pygame.draw.rect(screen, Red, appleRect)
#将贪吃蛇画出来
def draw_snake(screen, snake_coords):
  for coord in snake_coords:
      x = coord['x'] * cell_size
      y = coord['y'] * cell_size
      wormSegmentRect = pygame.Rect(x, y, cell_size, cell_size)
      pygame.draw.rect(screen, dark_blue, wormSegmentRect)
      wormInnerSegmentRect = pygame.Rect(                #蛇身子里面的第二层亮绿色
          x + 4, y + 4, cell_size - 8, cell_size - 8)
      pygame.draw.rect(screen, blue, wormInnerSegmentRect)
#画网格
def draw_grid(screen):
  for x in range(0, windows_width, cell_size):  # draw 水平 lines
      pygame.draw.line(screen, dark_gray, (x, 0), (x, windows_height))
  for y in range(0, windows_height, cell_size):  # draw 垂直 lines
      pygame.draw.line(screen, dark_gray, (0, y), (windows_width, y))
#移动贪吃蛇
def move_snake(direction, snake_coords):
  if direction == UP:
      newHead = {'x': snake_coords[HEAD]['x'], 'y': snake_coords[HEAD]['y'] - 1}
  elif direction == DOWN:
      newHead = {'x': snake_coords[HEAD]['x'], 'y': snake_coords[HEAD]['y'] + 1}
  elif direction == LEFT:
      newHead = {'x': snake_coords[HEAD]['x'] - 1, 'y': snake_coords[HEAD]['y']}
  elif direction == RIGHT:
      newHead = {'x': snake_coords[HEAD]['x'] + 1, 'y': snake_coords[HEAD]['y']}
  snake_coords.insert(0, newHead)
#判断蛇死了没
def snake_is_alive(snake_coords):
  tag = True
  if snake_coords[HEAD]['x'] == -1 or snake_coords[HEAD]['x'] == map_width or snake_coords[HEAD]['y'] == -1 or \
          snake_coords[HEAD]['y'] == map_height:
      tag = False # 蛇碰壁
  for snake_body in snake_coords[1:]:
      if snake_body['x'] == snake_coords[HEAD]['x'] and snake_body['y'] == snake_coords[HEAD]['y']:
          tag = False # 蛇碰到自己身体
  return tag
#判断贪吃蛇是否吃到食物
def snake_is_eat_food(snake_coords, food): 
  if snake_coords[HEAD]['x'] == food['x'] and snake_coords[HEAD]['y'] == food['y']:
      food['x'] = random.randint(0, map_width - 1)
      food['y'] = random.randint(0, map_height - 1) # 实物位置重新设置
  else:
      del snake_coords[-1]  # 如果没有吃到实物, 就向前移动, 那么尾部一格删掉
#食物随机生成
def get_random_location():
  return {'x': random.randint(0, map_width - 1), 'y': random.randint(0, map_height - 1)}
#开始信息显示
def show_start_info(screen):
  font = pygame.font.Font('myfont.ttf', 40)
  tip = font.render('按任意键开始游戏~~~', True, (65, 105, 225))
  gamestart = pygame.image.load('gamestart.png')
  screen.blit(gamestart, (140, 30))
  screen.blit(tip, (240, 550))
  pygame.display.update()
  while True:  #键盘监听事件
      for event in pygame.event.get():  # event handling loop
          if event.type == QUIT:
              terminate()     #终止程序
          elif event.type == KEYDOWN:
              if (event.key == K_ESCAPE):  #终止程序
                  terminate() #终止程序
              else:
                  return #结束此函数, 开始游戏
#游戏结束信息显示
def show_gameover_info(screen):
  font = pygame.font.Font('myfont.ttf', 40)
  tip = font.render('按Q或者ESC退出游戏, 按任意键重新开始游戏', True, (65, 105, 225))
  gamestart = pygame.image.load('gameover.png')
  screen.blit(gamestart, (60, 0))
  screen.blit(tip, (80, 300))
  pygame.display.update()
  while True: 
      for event in pygame.event.get():  # event handling loop
          if event.type == QUIT:
              terminate()     #终止程序
          elif event.type == KEYDOWN:
              if event.key == K_ESCAPE or event.key == K_q:  #终止程序
                  terminate() #终止程序
              else:
                  return #结束此函数, 重新开始游戏
#画成绩
def draw_score(screen,score):
  font = pygame.font.Font('myfont.ttf', 30)
  scoreSurf = font.render('得分: %s' % score, True, Green)
  scoreRect = scoreSurf.get_rect()
  scoreRect.topleft = (windows_width - 120, 10)
  screen.blit(scoreSurf, scoreRect)
#程序终止
def terminate():
  pygame.quit()
  sys.exit()
main()

    3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

  • 问题1：在实验的过程中，我发现自己对pycharm包的运用非常不熟悉

  • 问题1解决方案：多多看书，同时借鉴网上的一些资料

  • ...

4. 感想体会

  • 实验四感想体会

      这一次的实验是这个学期Python公选课的最后一次实验，它的实验时间与前三次实验的时间想必也是最长的。这次我选择做的是贪吃蛇小游戏的程序，因为我自己也很喜欢完贪吃蛇这个游戏，所以想要去更多的了解它，而不仅仅是知道或熟悉它的玩法，了解它的技巧。经过这一次的实验，我对最最基础的贪吃蛇游戏的程序有了一个基础的了解，知道了如何编写多个函数来完成贪吃蛇小游戏的基本操作。
  这次试验的过程中，我对Python各个知识点也有了更深的理解，因为在程序的编写过程中需要不断地去运用这些课堂上讲过的知识。通过这次试验，我能更好地、更熟练地运用这些知识了。

  • 课程感想体会

      最开始在选择选修课的时候，我抱着试一试的心态报名了Python这门课程。后来在课堂的学习过程中，我学习到了Python的很多知识，从最基础的 if-else语句、函数定义到后面的爬虫、socket编程技术等知识，收获颇丰。
  通过这一学期的学习，我主要了解了以下知识：
    （1）Python的流程控制语句（包括选择语句（if、if-else等）、循环语句（while循环、for循环等））
    （2）对序列、列表、元组、字典、集合的学习和运用
    （3）对字符串，以及正则表达式的学习和运用
    （4）面向对象的程序设计（类、属性、封装、继承、多态）
    （5）对于模块的学习以及运用（Python包、异常处理（try...except...finally语句、raise语句、assert语句）等内容）
    （6）Socket网络编程技术
    （7）文件及目录的操作（文件的打开和关闭、写入内容等操作）
    （8）数据库的学习（增、删、改、查）
    （9）网络爬虫技术
  在刚刚开始学习的过程中，我就发现Python和C语言有很多相似之处，也有很多不同点。例如Python中有如for、while这样的选择语句，C语言中也有；但又如Python中的循环嵌套语句为“while 条件表达式:  ”，而C语言中循环嵌套语句则表示为“while (条件表达式)”，这些细微的差别在第一节课就给我留下了深刻的印象。
  后来随着学习的深入，我对Python有了更多的、更深入的了解和认识，课堂上老师的讲解很细致，课堂中也穿插了很多有趣的元素，让课堂氛围不那么压抑，比较轻松活跃。推送，后面几节课所介绍的内容（Socket编程技术，数据库，网络爬虫技术等）都与现实生活有较多的较大的联系，也激发了我对这些知识的好奇心与学习的积极性。

参考资料

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