使用Python写俄罗斯方块，以游戏的方式学习编程
Posted 小杰666
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了使用Python写俄罗斯方块，以游戏的方式学习编程相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
本文将用Python写一个终端版俄罗斯方块，用游戏的方式学习编程。
这个小游戏分享给学习Python的朋友，感受一下Python的魅力，锻炼编程思维。
演示效果图见下文。
代码如下：
# encoding:utf-8
# file: tetris.py
# author: Jason
# ##########################
# 终端俄罗斯方块Tetris
# ##########################
import time
import random
import sys
import select
import copy
import termios
# #################
# 全局变量定义
# #################
# 地图相关变量
# 下面的方块指7种基本方块 小方块指构成基本方块的最小单位
# 终端使用等宽字体时 小方块正好是个小正方形 1个小方块由2个英文字符组成
# 游戏区域即游戏地图的长与高
GAME_AREA_L, GAME_AREA_H = 16, 26
# 游戏区域内左上角坐标为坐标原点 X为横坐标 Y为纵坐标
GAME_AREA_X, GAME_AREA_Y = 2, 2
# 游戏边框图形 基本方块的小方块渲染图形
GAME_EDGE, GAME_SQUARE = '##', ' '
# 游戏区域背景色
GAME_BKGCOLOR = '\\033[40;30m'
# 游戏区域位图 即游戏地图
GAME_BITMAP = [[[0, GAME_BKGCOLOR] for y in range(GAME_AREA_L)] for x in range(GAME_AREA_H)]
# 方块相关变量
# 7方块初始状态位图 2,2位置为方块实际长与高 3,3位置为此方块颜色
BLOCK_DICT =
# 天蓝色
'I': [[1, 1, 1, 1],
[0, 0, 0, 0],
[0, 0, [4, 1], 0],
[0, 0, 0, '\\033[46;36m']],
# 蓝色
'J': [[1, 0, 0, 0],
[1, 1, 1, 0],
# [3,2]表示此方块长3高2 索引正好相反 x=2为两行y=3为三列
# 3,2为游戏区域的坐标表示法的长与度 2,3为对应的二维列表索引表示法
[0, 0, [3, 2], 0],
[0, 0, 0, '\\033[44;34m']],
# 白色
'L': [[0, 0, 1, 0],
[1, 1, 1, 0],
[0, 0, [3, 2], 0],
[0, 0, 0, '\\033[47;37m']],
# 黄色
'O': [[1, 1, 0, 0],
[1, 1, 0, 0],
[0, 0, [2, 2], 0],
[0, 0, 0, '\\033[43;33m']],
# 绿色
'S': [[0, 1, 1, 0],
[1, 1, 0, 0],
[0, 0, [3, 2], 0],
[0, 0, 0, '\\033[42;32m']],
# 紫色
'T': [[0, 1, 0, 0],
[1, 1, 1, 0],
[0, 0, [3, 2], 0],
[0, 0, 0, '\\033[45;35m']],
# 红色
'Z': [[1, 1, 0, 0],
[0, 1, 1, 0],
[0, 0, [3, 2], 0],
[0, 0, 0, '\\033[41;31m']]
# 方块存储位图
BLOCK_BITMAP = [[0, 0, [0, 0], 0] if i == 2 else [0, 0, 0, 0] for i in range(4)]
# 定义方块出生点的方块左上角的地图坐标
BLOCK_SX, BLOCK_SY = GAME_AREA_X + GAME_AREA_L // 2 - 2, GAME_AREA_Y
# 方块左上角地图坐标
BLOCK_COORD = 'x': BLOCK_SX, 'y': BLOCK_SY
# 生成方块计数 得分 方块类型
BLOCK_COUNT, GAME_SCORE, BLOCK_TYPE = 0, 0, '_'
# 按键和信息相关变量
# 按键变量 按键检测间隔 方块打印间隔
KEY_DEFAULT, KEY_PAUSE = '_', ' '
KEY, KEY_INTERVAL, PNT_INTERVAL = KEY_DEFAULT, 0.01, 0.2
# 计分板左上角坐标
INFO_AREA_X, INFO_AREA_Y = GAME_AREA_X + GAME_AREA_L + 2, GAME_AREA_Y + 1
# 计分板区域长与高
INFO_AREA_L, INFO_AREA_H = 8, GAME_AREA_H
# #################
# 函数定义
# #################
# 初始化与通用函数
# 包括坐标定位 绘制地图边框 填充地图背景色等函数
def exit_clear(txt, e_code=0):
"""
退出时做一些清理工作
:param txt: 文本
:param e_code: 退出码
:return:
"""
print(txt)
exit(e_code)
def goto_blockxy(x=1, y=1):
"""
将终端光标移动到方块的左上角位置 即坐标定位函数
:param x: 方块的坐标x
:param y: 方块的坐标y
:return: None
"""
if x < 1 or y < 1:
x, y = 1, 1
# 1个小方块占2个英文字符宽度
# 实际坐标_x与方块坐标x的转换
_x = (x - 1) * 2 + 1
print('\\033[;H'.format(y, _x), end='', sep='')
def _gotoxy_print(x=1, y=1, *args, **kwargs):
"""打印调试信息"""
goto_blockxy(x, y)
print(*args, **kwargs)
def _edge_block(x=1, y=1, ln=1, h=1, b=GAME_EDGE):
"""
绘制边框小方块
:param x: 起点x
:param y: 起点y
:param ln: 边框小方块长
:param h: 边框小方块高
:param b: 边框小方块字符
:return: None
"""
for _y in range(y, y + h):
goto_blockxy(x, _y)
print(''.format(b * ln))
def draw_edge(x=1, y=1):
"""
绘制游戏边框
"""
ln1 = GAME_AREA_L + INFO_AREA_L + 3
ln2 = GAME_AREA_L + 1
ln3 = GAME_AREA_L + INFO_AREA_L + 2
h = GAME_AREA_H
_edge_block(x, y, ln1, 1)
_edge_block(x, y + 1, 1, h)
_edge_block(x + ln2, y + 1, 1, h)
_edge_block(x + ln3, y + 1, 1, h)
_edge_block(x, y + h + 1, ln1, 1)
# 地图处理函数
# 包括地图中方块清除 地图中方块显示等
def _clear_map_area(x, y, ln, h):
"""
清除地图位图
:param x: 坐标表示法的x
:param y: 坐标表示法的y
:param ln: 清除区域长度
:param h: 清除区域高度
:return: None
"""
map_x, map_y = x - GAME_AREA_X, y - GAME_AREA_Y
for _x in range(map_x, map_x + ln):
for _y in range(map_y, map_y + h):
# 坐标表示法与索引表示法互换
GAME_BITMAP[_y][_x] = [0, GAME_BKGCOLOR]
def _fill_map_point(x, y, color):
"""
填充地图位图点
:param x: 坐标x
:param y: 坐标y
:param color: 颜色字符串转义序列
"""
map_x, map_y = x - GAME_AREA_X, y - GAME_AREA_Y
GAME_BITMAP[map_y][map_x] = [1, color]
def _clear_blockline(lenght=1, block=GAME_SQUARE, bkg=GAME_BKGCOLOR):
"""
填充指定长度方块为背景色 即清除方块
:param lenght: 方块长度 每个小方块占2英文字符宽度
:param block: 填充的小方块
:param bkg: 填充的背景色
:return: None
"""
# 因为标准输出缓冲区的原因 不要传参end='' 否则打印内容可能不会立刻显示
print('\\033[0m'.format(bkg, block * lenght))
def clear_area(x=GAME_AREA_X, y=GAME_AREA_Y, ln=GAME_AREA_L, h=GAME_AREA_H):
"""
清除指定矩形区域 清除的最小单位是小方块 即2个英文字符 游戏区域为黑色背景
:param x: 起始x坐标
:param y: 起始y坐标
:param ln: 区域长度
:param h: 区域高度
:return: None
"""
for _y in range(y, y + h):
goto_blockxy(x, _y)
_clear_blockline(ln)
_clear_map_area(x, y, ln, h)
def print_map_area(x, y, ln=GAME_AREA_L, h=GAME_AREA_H):
"""
根据地图位图刷新游戏区域
:param x: 地图起点坐标x
:param y: 地图起点坐标y
:param ln: 区域长
:param h: 区域高
:return: None
"""
map_x, map_y = x - GAME_AREA_X, y - GAME_AREA_Y
for _x in range(map_y, map_y + h):
for _y in range(map_x, map_x + ln):
goto_blockxy(_y + GAME_AREA_Y, _x + GAME_AREA_X)
print('\\033[0m'.format(GAME_BITMAP[_x][_y][1], GAME_SQUARE))
def _print_map_bits():
"""
打印地图点 用于调试
:return: None
"""
a, b = GAME_AREA_X + GAME_AREA_L + INFO_AREA_L + 3, GAME_AREA_Y
for x in range(len(GAME_BITMAP)):
goto_blockxy(a, b)
for y in range(len(GAME_BITMAP[0])):
if GAME_BITMAP[x][y][0] == 1:
print('\\033[31m\\033[0m,'.format(GAME_BITMAP[x][y][0]), end='')
else:
print(','.format(GAME_BITMAP[x][y][0]), end='')
b += 1
def draw_background():
"""游戏区域背景色填充
"""
clear_area()
def restore_cursor():
"""恢复隐藏的光标
"""
print('\\033[?25h')
def tetris_init():
"""初始化工作
"""
# 清屏与隐藏光标
print('\\033[2J\\033[?25l')
# 绘制游戏区域边框
draw_edge()
# 地图填充背景色
draw_background()
# 方块处理函数
# 包括选取方块 打印方块 方块旋转 方块平移等函数
def _pick_block(b_bitmap, b_type):
"""
选取特定类型的方块
:param b_bitmap: 方块位图
:param b_type: 方块类型
:return: None
"""
for x in range(4):
for y in range(4):
b_bitmap[x][y] = BLOCK_DICT[b_type][x][y]
def print_block(x, y, b_bitmap, fill_flag=True):
"""
打印一种方块
:param x: 起始点x
:param y: 起始点y
:param b_bitmap: 方块位图
:param fill_flag: 填充地图位图标记 False为单纯打印方块不填充
:return: None
"""
if not fill_flag:
# 清除上个方块
for _x in range(len(b_bitmap)):
for _y in range(len(b_bitmap[0])):
goto_blockxy(_y + x, _x + y)
print(''.format(GAME_SQUARE))
b_l, b_h = b_bitmap[-2][-2][0], b_bitmap[-2][-2][1]
b_color = b_bitmap[-1][-1]
# 这里的_x,_y为索引表示法 参数x,y为坐标表示法
for _y in range(b_l):
for _x in range(b_h):
# 必须判断是否等于1 不要用True/False判断
# b_bitmap坐标互换 让位图中所有1呈现的图像与实际打印的图像一致
# 即b_bitmap中纵向扫描 print也纵向打印
if b_bitmap[_x][_y] == 1:
# 方块位图坐标转换游戏区域坐标 索引到坐标表示法需互换坐标
goto_blockxy(_y + x, _x + y)
if fill_flag:
_fill_map_point(_y + x, _x + y, b_color)
# 打印行数超过终端窗口高度 可能会提前折行导致方块错乱
print('\\033[0m'.format(b_color, GAME_SQUARE))
def _copy_rotatedblock(rotated_block, origin_block):
"""
方块拷贝函数
:param rotated_block: 旋转后的方块位图
:param origin_block: 原始方块位图 必须是4x4方块
:return: None
"""
b_length, b_height = origin_block[-2][-2][0], origin_block[-2][-2][1]
for _x in range(4):
for _y in range(4):
if _x < b_length and _y < b_height:
# 原始方块长x高 => 位图[高][长] => 旋转后方块的 位图[长][高]
# 所以这里_x是b_length _y是b_height
origin_block[_x][_y] = rotated_block[_x][_y]
elif _x == _y and _x == 2:
# 长x高变换
origin_block[_x][_y] = origin_block[_x][_y][::-1]
elif _x == _y and _x == 3:
# 颜色值不改变
continue
else:
origin_block[_x][_y] = 0
def copy_block(fr_bitmap: list, to_bitmap: list):
"""
拷贝方块存储位图
:param fr_bitmap: 原始方块
:param to_bitmap: 目的方块
:return:
"""
for i in range(4):
for j in range(4):
to_bitmap[i][j] = fr_bitmap[i][j]
def _rotate_block(flag=True):
"""
逆时针旋转方块 即求NxM到MxN的转置矩阵
:param flag: True生成旋转后的方块 False只旋转不生成旋转后方块
:return: None
"""
b_length, b_height = BLOCK_BITMAP[-2][-2][0], BLOCK_BITMAP[-2][-2][1]
# b_lengthXb_height 方块索引表示法即 b_heightXb_length
b_target = [[0 for _y in range(b_height)] for _x in range(b_length)]
for _y in range(b_length):
for _x in range(b_height):
# 逆时针旋转90度
offset = len(BLOCK_BITMAP[_x]) - b_length
b_target[_y][_x] = BLOCK_BITMAP[_x][-_y - 1 - offset]
# flag为真 生成旋转后方块
if flag:
_copy_rotatedblock(b_target, BLOCK_BITMAP)
# 生成临时旋转后方块用于检测
else:
# 拷贝未旋转的方块为模板
tmp_bitmap = copy.deepcopy(BLOCK_BITMAP)
# 生成为临时方块
_copy_rotatedblock(b_target, tmp_bitmap)
return tmp_bitmap
def _edge_detect(x, y, b_bitmap):
"""
方块是否超出游戏地图检测
:param x: 方块左上角坐标x
:param y: 方块左上角坐标y
:param b_bitmap: 方以上是关于使用Python写俄罗斯方块，以游戏的方式学习编程的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
Android 安卓原生UI实现游戏《俄罗斯方块》，算法太多，把我写崩溃了，附源码
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