20234115马煜章《python程序设计》实验四报告

20234115马煜章 2024-05-28 21:10:46

课程：《Python程序设计》
班级：2341
姓名：马煜章
学号：20234115
实验教师：王志强
实验日期：2024年5月27日
必修/选修：专选课

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。
在Windows/Linux系统上使用VIM、PDB、IDLE、Pycharm等工具编程实现。
选择利用PyCharm编写游戏“贪吃蛇”。

2.实验过程及结果

（1）设计想法

贪吃蛇是一款十分简单而且经典的小游戏（我小时候非常喜欢玩），基本元素少（只有蛇和食物），方便我这种初学者进行操作。Python这个单词在英语中是蟒蛇的意思，贪食蛇也可以算是其同名游戏了。所以我最终选择做一款贪吃蛇小游戏。

“蛇”如何表示？我选择将整个游戏区域划分成许多小方格，那么，“蛇”就可以用一组连在一起的小方格来表示，并且用不同的颜色，来和背景进行区分。由于每一个小方格都可以用一个坐标来表示，且X轴和Y轴的范围都可进行人为的设定，那么，“蛇”就可以用一个存放坐标的列表来表示。

解决了“蛇”如何存在的问题，接下来就是解决“蛇”如何运动的问题。在现实生活中，蛇的运动是整个蛇身一起向前爬行，抽象成物理模型的话，也就是蛇身上每一个点都以同样的方向和速度移动。如果以同样的思路，放在Python里面就是构成“蛇身”的所有方格同时运动，比较复杂。通过对同类游戏运行画面的逐帧比较，我发现，实际上运动的方格只有“蛇头”和“蛇尾”，“蛇身”的每一个方格只不过是在沿着前一个方格的轨迹运行（或是替代了前一个方格位置）。因此，“蛇”的运动可以抽象为“蛇头出现，蛇尾消失”，即将下一格（“新蛇头”）的坐标添加到列表中，将列表中最后一个坐标（“旧蛇尾”）移除的，就可以实现“蛇”的运动。

最后是游戏输赢的判定。游戏结束有两种情况。一是“蛇”的移动超出了游戏区域的范围，二是“蛇”碰到了自己。前者很容易判定，因为游戏区域的范围是已经设定好的；后者需要用的“化动为静”的思想，将运动的“蛇”想成静态的列表，只需要判断食物的坐标是否包含在“蛇”的列表中就可以了。

（2）程序结构

①安装插件pygame

②搭建初始环境，绘制游戏场景

这一部分包括游戏初始化界面，游戏窗口大小，主要是设置参数。

③确定蛇和食物的位置

使用列表确定蛇的位置，使用random函数确定食物的位置。

④死亡函数

使用def定义死亡函数。

⑤游戏循环

使用while if语句设置游戏循环。

⑥设置游戏结束条件

3.我遇到的问题以及感想体会

问题1：写好的程序无法运行，而且程序检测无错。

解决方案：安装pygame插件。

问题2：蛇吃不到食物。

解决方案：修改蛇的宽度，使之于食物的大小一致；同时，修改蛇运动的速度，使之能同时被游戏区域的长宽以及食物的长宽整除。

4.结课总结与反思

Python编程世界对于文科生来说，可能是一个全新的领域。开始时可能会感到有些困难，但每当解决一个问题或编写出一个小程序时，那种成就感会让人非常兴奋。学习Python让我有机会将编程技能与自身的专业知识相结合。例如，可以用Python进行文本分析等，这些技能在社会科学、人文科学等领域都非常有用。编程需要严谨的逻辑和系统的思考，这有助于我培养更加理性、科学的思维方式。

总之，对于我来说，学习Python不仅可以拓宽自己的知识和技能领域，还可以提升自己的竞争力、工作效率和创新精神。虽然学习过程中可能会遇到一些困难和挑战，但只要有兴趣和决心，就一定能够掌握这门强大的编程语言。感谢志强老师，给了我接触python的机会，并悉心教导我。期望与您的再次相遇！

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