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：

''' 遇到問題沒人解答？小編創建了一個Python學習交流QQ群：857662006 尋找有志同道合的小伙伴，互幫互助, 群里還有不錯的視頻學習教程和PDF電子書！ ''' 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actionif 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。

''' 遇到問題沒人解答？小編創建了一個Python學習交流QQ群：857662006 尋找有志同道合的小伙伴，互幫互助, 群里還有不錯的視頻學習教程和PDF電子書！ ''' 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

''' 遇到問題沒人解答？小編創建了一個Python學習交流QQ群：857662006 尋找有志同道合的小伙伴，互幫互助, 群里還有不錯的視頻學習教程和PDF電子書！ '''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.scoreself.score = 0self.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_rowdef merge(row): # 對鄰近元素進行合并pair = Falsenew_row = []for i in range(len(row)):if pair:new_row.append(2 * row[i])self.score += 2 * row[i]pair = Falseelse:if i + 1 < len(row) and row[i] == row[i + 1]:pair = Truenew_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

''' 遇到問題沒人解答？小編創建了一個Python學習交流QQ群：857662006 尋找有志同道合的小伙伴，互幫互助, 群里還有不錯的視頻學習教程和PDF電子書！ ''' 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 Trueelse: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 Trueif row[i] != 0 and row[i + 1] == row[i]: # 可以合并return Truereturn Falsereturn 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

''' 遇到問題沒人解答？小編創建了一個Python學習交流QQ群：857662006 尋找有志同道合的小伙伴，互幫互助, 群里還有不錯的視頻學習教程和PDF電子書！ ''' 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 = 0cast(separator[draw_hor_separator.counter])draw_hor_separator.counter += 1def 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！

''' 遇到問題沒人解答？小編創建了一個Python學習交流QQ群：857662006 尋找有志同道合的小伙伴，互幫互助, 群里還有不錯的視頻學習教程和PDF電子書！ ''' 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actionaction = get_user_action(stdscr)if action == 'Restart':return 'Init'if action == 'Exit':return 'Exit'if game_field.move(action): # move successfulif 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)

總結

以上是生活随笔為你收集整理的200 行代码实现 2048 游戏的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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