20234109 2023-2024-2 《Python程序设计》实验4 Python综合实践

20234109徐奕 2024-05-28 22:09:49

20234109 2023-2024-2 《Python程序设计》实验二报告

课程：《Python程序设计》
班级：2341
姓名：徐奕
学号：20234109
实验教师：王志强
实验日期：2024年5月25日
必修/选修：公选课

1.实验内容

例如：编写从社交网络爬取数据，实现可视化舆情监控或者情感分析。

例如：利用公开数据集，开展图像分类、恶意软件检测等

例如：利用Python库，基于OCR技术实现自动化提取图片中数据，并填入excel中。

例如：爬取天气数据，实现自动化微信提醒

例如：利用爬虫，实现自动化下载网站视频、文件等。

例如：编写小游戏：坦克大战、贪吃蛇、扫雷等等

2. 实验过程及结果

一、了解五子棋游戏规则，构思程序大致设计的逻辑框架

五子棋，又称为连珠棋或五目棋，是一种两人对弈的纯策略型棋类游戏。通常双方分别使用黑白两色的棋子，在棋盘横线和竖线的交叉点上，轮流进行落子。先形成五子连线（横、竖、斜均可）的一方为胜。

二、根据游戏规则和框架编写程序，不断改进优化

配置好实验环境

在实验正式开始前，先确保Pycharm和Pygame的开发环境均已配备完毕，做好充足准备工作。下图为安装Pygame的过程截图。

初始化游戏环境

棋盘初始化：使用Pygame库初始化游戏窗口，设置窗口的大小，并定义棋盘尺寸、格子大小等参数。在pygame.init()之后，通过pygame.display.set_mode()函数设置窗口大小，并使用pygame.display.set_caption()设置窗口标题。
玩家初始化：设定两个玩家，分别用“黑”和“白”表示，并决定谁先下第一步。

设计游戏界面

五子棋的界面主要由棋盘和棋子组成。使用Pygame的绘图函数（如pygame.draw.rect()）来绘制棋盘，每个格子的大小由cell_size变量控制。通过循环和条件判断可以绘制出整个棋盘。

实现棋子下落功能

当玩家点击鼠标时，通过pygame.mouse.get_pos()获取鼠标位置，并转换为棋盘上的格子坐标。然后将棋子（由矩形表示）绘制在对应的位置，并将棋子的位置信息（坐标和玩家标识）保存到chess_arr列表中。

胜负判断逻辑

编写一个名为check_win的函数来判断当前局面是否有人获胜。该函数首先根据棋子位置信息创建一个二维数组m，用于表示棋盘上每个格子的状态（有棋或无棋）。然后遍历最后落下的棋子的四个方向（横、竖、两个对角线），分别计算每个方向上连续棋子的数量。如果某个方向上连续棋子的数量达到5个，则返回True表示获胜。

事件处理

在主循环中，使用pygame.event.get()获取事件队列中的事件，并逐一处理。对于QUIT事件（即窗口关闭事件），调用pygame.quit()和exit()来退出游戏。对于MOUSEBUTTONUP事件（即鼠标弹起事件）执行棋子下落和胜负判断的操作。

三、得出实验结果，运行程序，测试游戏是否能成功进行

经过上述步骤的编写和实现，成功创建了一个简单的五子棋小游戏。游戏界面简洁明了，玩家可以通过鼠标点击进行下棋操作，并实时更新棋盘状态。当某一方向上连续棋子数量达到5个时，游戏会判断为获胜并结束当前局面。

若黑棋胜

若白棋胜

无论黑棋还是白棋胜利，游戏均无明显bug，均成功运行，实验成功。

3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

问题1：代码未反应出较大错误，但是无法运行
问题1解决方案：上网查阅资料后发现，需要先在pycharm内安装pygame，根据网络上分享的教程并在同学的倾情帮助下，将pygame安装完成后即可成功运行代码，游戏界面也可正常进行显示并可进行操作；
问题2：程序运行后未出现棋盘显示
问题2解决方案：上网查阅资料后发现，必须添加并调用update才能看到绘图显示，在参考部分的博主的代码下进行修改添加

4. 实验4的感想体会

本次实验的主要目的是通过Python编程语言及Pygame库，设计和实现一个简单的五子棋小游戏。实验旨在加深对Python编程语言的理解，特别是图形用户界面的编程以及游戏逻辑的设计和实现。

通过本次实验，我们深入了解了Python编程语言及Pygame库在游戏开发中的应用。通过实践编写五子棋小游戏，掌握了如何使用Pygame库绘制图形界面、处理用户输入以及实现游戏逻辑，也锻炼了问题分析和解决能力。

5. 全课总结感悟与意见建议

总结感悟与收获

作为一个文科生，先前只是些许接触过python相关知识，在这学期的课程中收获满满。从python的安装到pycharm的应用，再从gitee的注册到git的安装与应用，都离不开老师的细心指导和同学们的热情帮助，同时，自己的努力探求答案、认真查阅资料也是完成实验的必不可少的一部分。每一次实验报告的完成都伴随着一些拦路虎，但我通过大量查找资料、观看教学视频、研究博主的代码等努力，拓展了相关方面的知识。同时，在设计过程中，我也不断尝试并调整，以实现代码的正确运行。不仅仅是这门课的实验，生活中难免遇到一些挫折和错误，但正是不断的尝试和调试，让我在明白编程的复杂性和挑战性的基础上锻炼了解决问题、面对困难的能力，也让我更珍惜每一次成功的喜悦，学会在反思中不断进步。

通过这学期的课程和实验，我深刻感受到了理论与实践相结合的重要性。只有将理论知识应用到实际中，才能真正理解和掌握它。同时，我也认识到了自己在编程方面还有很多需要提升的地方，比如知识点的强化、代码的优化、错误处理的完善等。

印象比较深刻的是在第一次实验中，我加深了对git的认识，一开始对git应用的不理解在随着git技能的掌握逐渐明白其作为辅助工具的重要性，git保障数据安全，防止因电脑更换的代码丢失。还有便是在学习过程中时而因为大量的英文字符崩溃，最后跟随老师视频指导一步步静下心来完成，更是说明老师的百日英语打卡任务的必要性，也在一定程度上督促了该项任务每日的坚持完成。当然，老师风趣幽默的课堂氛围，也在一定程度上激发了我对python学习的热情。

回顾这学期的学习，我也在不断学习相关知识，认真完成每项任务，努力提升个人能力素质，但是有些方面仍不了解，学的仍不透彻，也留下了遗憾。如果未来有机会，希望能弥补这个遗憾，毕竟在最后一个综合实验中，看到游戏界面跳出并正确运行，实在是惊喜，成就感满满。希望以后能有这样一个动力与契机吧。

最后很感谢老师一学期的辛勤付出。当看到老师在课程的末尾祝愿所有同学“未来的人生，一路繁华似锦”，内心十分感动，感谢老师在这学期的耐心指导分析、感谢老师的答疑解惑、感谢老师对我们的理解与包容。一朝沐杏雨，一生念师恩。我们也衷心祝愿老师春晖四方、桃李天下、康健长乐！