創建游戲文件 2048.py
首先導入需要的包：
import curses
from random import randrange, choice
from collections import defaultdict
主邏輯
用戶行為
所有的有效輸入都可以轉換為"上，下，左，右，游戲重置，退出"這六種行為，用 actions 表示
actions = ['Up', 'Left', 'Down', 'Right', 'Restart', 'Exit']
有效輸入鍵是最常見的 W（上），A（左），S（下），D（右），R（重置），Q（退出），這里要考慮到大寫鍵開啟的情況，獲得有效鍵值列表：
letter_codes = [ord(ch) for ch in 'WASDRQwasdrq']
將輸入與行為進行關聯：
actionsdict = dict(zip(lettercodes, actions * 2))
狀態機
處理游戲主邏輯的時候我們會用到一種十分常用的技術：狀態機，或者更準確的說是有限狀態機（FSM）
你會發現 2048 游戲很容易就能分解成幾種狀態的轉換。
state 存儲當前狀態， state_actions 這個詞典變量作為狀態轉換的規則，它的 key 是狀態，value 是返回下一個狀態的函數：
Init: init()
Game: game()
Win: lambda: not_game('Win')
Gameover: lambda: not_game('Gameover')
Exit: 退出循環
狀態機會不斷循環，直到達到 Exit 終結狀態結束程序。
下面是經過提取的主邏輯的代碼，會在后面進行補全：
def main(stdscr):
def init():
#重置游戲棋盤
return 'Game'
def not_game(state):
#畫出 GameOver 或者 Win 的界面
#讀取用戶輸入得到action，判斷是重啟游戲還是結束游戲
responses = defaultdict(lambda: state) ＃默認是當前狀態，沒有行為就會一直在當前界面循環
responses['Restart'], responses['Exit'] = 'Init', 'Exit' #對應不同的行為轉換到不同的狀態
return responses[action]
def game():
#畫出當前棋盤狀態
#讀取用戶輸入得到action
if action == 'Restart':
return 'Init'
if action == 'Exit':
return 'Exit'
#if 成功移動了一步:
if 游戲勝利了:
return 'Win'
if 游戲失敗了:
return 'Gameover'
return 'Game'
state_actions = {
'Init': init,
'Win': lambda: not_game('Win'),
'Gameover': lambda: not_game('Gameover'),
'Game': game
}
state = 'Init'
#狀態機開始循環
while state != 'Exit':
state = state_actions[state]()
用戶輸入處理
阻塞＋循環，直到獲得用戶有效輸入才返回對應行為：
def get_user_action(keyboard):
char = "N"
while char not in actions_dict:
char = keyboard.getch()
return actions_dict[char]
矩陣轉置與矩陣逆轉
加入這兩個操作可以大大節省我們的代碼量，減少重復勞動，看到后面就知道了。
矩陣轉置：
def transpose(field):
return [list(row) for row in zip(*field)]
矩陣逆轉（不是逆矩陣）：
def invert(field):
return [row[::-1] for row in field]
創建棋盤
初始化棋盤的參數，可以指定棋盤的高和寬以及游戲勝利條件，默認是最經典的 4×4～2048。
class GameField(object):
def __init__(self, height=4, width=4, win=2048):
self.height = height #高
self.width = width #寬
self.win_value = 2048 #過關分數
self.score = 0 #當前分數
self.highscore = 0 #最高分
self.reset() #棋盤重置
棋盤操作
隨機生成一個 2 或者 4
def spawn(self):
new_element = 4 if randrange(100) > 89 else 2
(i,j) = choice([(i,j) for i in range(self.width) for j in range(self.height) if self.field[i][j] == 0])
self.field[i][j] = new_element
#### 重置棋盤
def reset(self):
if self.score > self.highscore:
self.highscore = self.score
self.score = 0
self.field = [[0 for i in range(self.width)] for j in range(self.height)]
self.spawn()
self.spawn()
#### 一行向左合并
(注：這一操作是在 move 內定義的，拆出來是為了方便閱讀)
def move_row_left(row):
def tighten(row): # 把零散的非零單元擠到一塊
new_row = [i for i in row if i != 0]
new_row += [0 for i in range(len(row) - len(new_row))]
return new_row
def merge(row): # 對鄰近元素進行合并
pair = False
new_row = []
for i in range(len(row)):
if pair:
new_row.append(2 * row[i])
self.score += 2 * row[i]
pair = False
else:
if i + 1 < len(row) and row[i] == row[i + 1]:
pair = True
new_row.append(0)
else:
new_row.append(row[i])
assert len(new_row) == len(row)
return new_row
#先擠到一塊再合并再擠到一塊
return tighten(merge(tighten(row)))
棋盤走一步
通過對矩陣進行轉置與逆轉，可以直接從左移得到其余三個方向的移動操作
def move(self, direction):
def move_row_left(row):
#一行向左合并
moves = {}
moves['Left'] = lambda field: [move_row_left(row) for row in field]
moves['Right'] = lambda field: invert(moves['Left'](invert(field)))
moves['Up'] = lambda field: transpose(moves['Left'](transpose(field)))
moves['Down'] = lambda field: transpose(moves['Right'](transpose(field)))
if direction in moves:
if self.move_is_possible(direction):
self.field = moves[direction](self.field)
self.spawn()
return True
else:
return False
判斷輸贏
def is_win(self):
return any(any(i >= self.win_value for i in row) for row in self.field)
def is_gameover(self):
return not any(self.move_is_possible(move) for move in actions)
#### 判斷能否移動
def move_is_possible(self, direction):
defrow_is_left_movable(row):
def change(i):
if row[i] == 0 and row[i + 1] != 0: # 可以移動
return True
if row[i] != 0 and row[i + 1] == row[i]: # 可以合并
return True
return False
return any(change(i) for i in range(len(row) - 1))
check = {}
check['Left'] = lambda field: any(row_is_left_movable(row) for row in field)
check['Right'] = lambda field: check['Left'](invert(field))
check['Up'] = lambda field: check['Left'](transpose(field))
check['Down'] = lambda field: check['Right'](transpose(field))
if direction in check:
return check[direction](self.field)
else:
return False
繪制游戲界面
def draw(self, screen):
help_string1 = '(W)Up (S)Down (A)Left (D)Right'
help_string2 = ' (R)Restart (Q)Exit'
gameover_string = ' GAME OVER'
win_string = ' YOU WIN!'
def cast(string):
screen.addstr(string + 'n')
#繪制水平分割線
def draw_hor_separator():
line = '+' + ('+------' * self.width + '+')[1:]
separator = defaultdict(lambda: line)
if not hasattr(draw_hor_separator, "counter"):
draw_hor_separator.counter = 0
cast(separator[draw_hor_separator.counter])
draw_hor_separator.counter += 1
def draw_row(row):
cast(''.join('|{: ^5} '.format(num) if num > 0 else '| ' for num in row) + '|')
screen.clear()
cast('SCORE: ' + str(self.score))
if 0 != self.highscore:
cast('HGHSCORE: ' + str(self.highscore))
for row in self.field:
draw_hor_separator()
draw_row(row)
draw_hor_separator()
if self.is_win():
cast(win_string)
else:
if self.is_gameover():
cast(gameover_string)
else:
cast(help_string1)
cast(help_string2)
完成主邏輯
完成以上工作后，我們就可以補完主邏輯了！
def main(stdscr):
def init():
#重置游戲棋盤
game_field.reset()
return 'Game'
def not_game(state):
#畫出 GameOver 或者 Win 的界面
game_field.draw(stdscr)
#讀取用戶輸入得到action，判斷是重啟游戲還是結束游戲
action = get_user_action(stdscr)
responses = defaultdict(lambda: state) #默認是當前狀態，沒有行為就會一直在當前界面循環
responses['Restart'], responses['Exit'] = 'Init', 'Exit' #對應不同的行為轉換到不同的狀態
return responses[action]
def game():
#畫出當前棋盤狀態
game_field.draw(stdscr)
#讀取用戶輸入得到action
action = get_user_action(stdscr)
if action == 'Restart':
return 'Init'
if action == 'Exit':
return 'Exit'
if game_field.move(action): # move successful
if game_field.is_win():
return 'Win'
if game_field.is_gameover():
return 'Gameover'
return 'Game'
state_actions = {
'Init': init,
'Win': lambda: not_game('Win'),
'Gameover': lambda: not_game('Gameover'),
'Game': game
}
curses.use_default_colors()
game_field = GameField(win=32)
state = 'Init'
#狀態機開始循環
while state != 'Exit':
state = state_actions[state]()
運行
填上最后一行代碼：
curses.wrapper(main)
完整版代碼地址：https://github.com/JLUNeverMore/easy_2048-in-200-lines
總結
以上所述是小編給大家介紹的200 行python 代碼實現 2048 游戲，希望對大家有所幫助，如果大家有任何疑問請給我留言，小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對腳本之家網站的支持！
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