python教程入门学习Python实现自动玩贪吃蛇程序
Posted 梦子mengy7762
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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python教程入门学习Python实现自动玩贪吃蛇程序相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
这篇文章主要介绍了通过Python实现的简易的自动玩贪吃蛇游戏的小程序，文中的示例代码讲解详细，感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学一学
实现效果
先看看效果
这比我手动的快多了，而且是单机的，自动玩没惹骂我，哈哈 ，多人游戏整个自动玩会被骂死~
代码
没装软件的先安装一下软件，没装模块的安装一下pygame模块。
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1
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`pip install pygame`
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导入模块
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1
2
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`import` `pygame,sys,time,random`
`from` `pygame.``locals` `import` `*`
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定义颜色变量
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`redColour` `=` `pygame.Color(``255``,``0``,``0``)`
`blackColour` `=` `pygame.Color(``0``,``0``,``0``)`
`whiteColour` `=` `pygame.Color(``255``,``255``,``255``)`
`greenColour` `=` `pygame.Color(``0``,``255``,``0``)`
`headColour` `=` `pygame.Color(``0``,``119``,``255``)`
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在所有后续的除法中，为预防pygame输出出现偏差，必须取除数(//)而不是单纯除法(/)
程序界面
第0行，HEIGHT行，第0列，WIDTH列为围墙，所以实际大小是13*13
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`IGHT` `=` `15`
`WIDTH` `=` `15`
`FIELD_SIZE` `=` `HEIGHT` `*` `WIDTH`
`# 蛇头位于snake数组的第一个元素`
`HEAD` `=` `0`
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用数字代表不同的对象，因为运动时矩阵上每个格子会处理成到达食物的路径长度，因此这三个变量间需要有足够大的间隔(>HEIGHT*WIDTH)来互相区分，小写一般是坐标，大写代表常量。对于新手小白想更轻松的学好Python基础，Python爬虫，web开发、大数据，数据分析,人工智能等技术，这里给大家分享系统教学资源，架下我尉（同英）： 2763177065 【教程/工具/方法/解疑】
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`FOOD` `=` `0`
`UNDEFINED` `=` `(HEIGHT` `+` `1``)` `*` `(WIDTH` `+` `1``)`
`SNAKE` `=` `2` `*` `UNDEFINED`
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snake是一维数组，对应元素直接加上以下值就表示向四个方向移动。
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`LEFT` `=` `-``1`
`RIGHT` `=` `1`
`UP` `=` `-``WIDTH` `# 一维数组，所以需要整个宽度都加上才能表示上下移动。`
`DOWN` `=` `WIDTH`
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错误码
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1
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`ERR` `=` `-``2333`
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用一维数组来表示二维的东西，board表示蛇运动的矩形场地，初始化蛇头在(1,1)的地方，初始蛇长度为1。
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`board` `=` `[``0``]` `*` `FIELD_SIZE` `#[0,0,0,……]`
`snake` `=` `[``0``]` `*` `(FIELD_SIZE``+``1``)`
`snake[HEAD]` `=` `1``*``WIDTH``+``1`
`snake_size` `=` `1`
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与上面变量对应的临时变量，蛇试探性地移动时使用。
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`tmpboard` `=` `[``0``]` `*` `FIELD_SIZE`
`tmpsnake` `=` `[``0``]` `*` `(FIELD_SIZE``+``1``)`
`tmpsnake[HEAD]` `=` `1``*``WIDTH``+``1`
`tmpsnake_size` `=` `1`
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food:食物位置初始在(4, 7)，best_move: 运动方向。
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`food` `=` `4` `*` `WIDTH` `+` `7`
`best_move` `=` `ERR`
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运动方向数组，游戏分数(蛇长)
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`mov` `=` `[LEFT, RIGHT, UP, DOWN] `
`score` `=` `1`
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检查一个cell有没有被蛇身覆盖，没有覆盖则为free，返回true 。
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`def` `is_cell_free(idx, psize, psnake):`
`return` `not` `(idx` `in` `psnake[:psize])`
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检查某个位置idx是否可向move方向运动
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`def` `is_move_possible(idx, move):`
`flag` `=` `False`
`if` `move` `=``=` `LEFT:`
`#因为实际范围是13*13,[1,13]*[1,13]，所以idx为1时不能往左跑，此时取余为1所以>1`
`flag` `=` `True` `if` `idx``%``WIDTH >` `1` `else` `False`
`elif` `move` `=``=` `RIGHT:`
`#这里的<WIDTH-2跟上面是一样的道理`
`flag` `=` `True` `if` `idx``%``WIDTH < (WIDTH``-``2``)` `else` `False`
`elif` `move` `=``=` `UP:`
`#这里向上的判断画图很好理解，因为在[1,13]*[1,13]的实际运动范围外，还有个`
`#大框是围墙，就是之前说的那几个行列，下面判断向下运动的条件也是类似的`
`flag` `=` `True` `if` `idx > (``2``*``WIDTH``-``1``)` `else` `False`
`elif` `move` `=``=` `DOWN:`
`flag` `=` `True` `if` `idx < (FIELD_SIZE``-``2``*``WIDTH)` `else` `False`
`return` `flag`
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重置board
board_BFS后，UNDEFINED值都变为了到达食物的路径长度。
如需要还原，则要重置它。
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`def` `board_reset(psnake, psize, pboard):`
`for` `i` `in` `range``(FIELD_SIZE):`
`if` `i` `=``=` `food:`
`pboard[i]` `=` `FOOD`
`elif` `is_cell_free(i, psize, psnake):` `# 该位置为空`
`pboard[i]` `=` `UNDEFINED`
`else``:` `# 该位置为蛇身`
`pboard[i]` `=` `SNAKE`
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广度优先搜索遍历整个board，计算出board中每个非SNAKE元素到达食物的路径长度。
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`def` `board_BFS(pfood, psnake, pboard):`
`queue` `=` `[]`
`queue.append(pfood)`
`inqueue` `=` `[``0``]` `*` `FIELD_SIZE`
`found` `=` `False`
`# while循环结束后，除了蛇的身体，`
`# 其它每个方格中的数字为从它到食物的曼哈顿间距`
`while` `len``(queue)!``=``0``:`
`idx` `=` `queue.pop(``0``)``#初始时idx是食物的坐标`
`if` `inqueue[idx]` `=``=` `1``:` `continue`
`inqueue[idx]` `=` `1`
`for` `i` `in` `range``(``4``):``#左右上下`
`if` `is_move_possible(idx, mov[i]):`
`if` `idx` `+` `mov[i]` `=``=` `psnake[HEAD]:`
`found` `=` `True`
`if` `pboard[idx``+``mov[i]] < SNAKE:` `# 如果该点不是蛇的身体`
`if` `pboard[idx``+``mov[i]] > pboard[idx]``+``1``:``#小于的时候不管，不然会覆盖已有的路径数据。`
`pboard[idx``+``mov[i]]` `=` `pboard[idx]` `+` `1`
`if` `inqueue[idx``+``mov[i]]` `=``=` `0``:`
`queue.append(idx``+``mov[i])`
`return` `found`
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从蛇头开始，根据board中元素值，从蛇头周围4个领域点中选择最短路径。
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`def` `choose_shortest_safe_move(psnake, pboard):`
`best_move` `=` `ERR`
`min` `=` `SNAKE`
`for` `i` `in` `range``(``4``):`
`if` `is_move_possible(psnake[HEAD], mov[i])` `and` `pboard[psnake[HEAD]``+``mov[i]]<``min``:`
`#这里判断最小和下面的函数判断最大，都是先赋值，再循环互相比较`
`min` `=` `pboard[psnake[HEAD]``+``mov[i]]`
`best_move` `=` `mov[i]`
`return` `best_move`
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检查是否可以追着蛇尾运动，即蛇头和蛇尾间是有路径的，为的是避免蛇头陷入死路。虚拟操作，在tmpboard,tmpsnake中进行。
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`def` `is_tail_inside():`
`global` `tmpboard, tmpsnake, food, tmpsnake_size`
`tmpboard[tmpsnake[tmpsnake_size``-``1``]]` `=` `0` `# 虚拟地将蛇尾变为食物(因为是虚拟的，所以在tmpsnake,tmpboard中进行)`
`tmpboard[food]` `=` `SNAKE` `# 放置食物的地方，看成蛇身`
`result` `=` `board_BFS(tmpsnake[tmpsnake_size``-``1``], tmpsnake, tmpboard)` `# 求得每个位置到蛇尾的路径长度`
`for` `i` `in` `range``(``4``):` `# 如果蛇头和蛇尾紧挨着，则返回False。即不能follow_tail，追着蛇尾运动了`
`if` `is_move_possible(tmpsnake[HEAD], mov[i])` `and` `tmpsnake[HEAD]``+``mov[i]``=``=``tmpsnake[tmpsnake_size``-``1``]` `and` `tmpsnake_size>``3``:`
`result` `=` `False`
`return` `result`
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让蛇头朝着蛇尾运行一步，不管蛇身阻挡，朝蛇尾方向运行。
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`def` `follow_tail():`
`global` `tmpboard, tmpsnake, food, tmpsnake_size`
`tmpsnake_size` `=` `snake_size`
`tmpsnake` `=` `snake[:]`
`board_reset(tmpsnake, tmpsnake_size, tmpboard)` `# 重置虚拟board`
`tmpboard[tmpsnake[tmpsnake_size``-``1``]]` `=` `FOOD` `# 让蛇尾成为食物`
`tmpboard[food]` `=` `SNAKE` `# 让食物的地方变成蛇身`
`board_BFS(tmpsnake[tmpsnake_size``-``1``], tmpsnake, tmpboard)` `# 求得各个位置到达蛇尾的路径长度`
`tmpboard[tmpsnake[tmpsnake_size``-``1``]]` `=` `SNAKE` `# 还原蛇尾`
`return` `choose_longest_safe_move(tmpsnake, tmpboard)` `# 返回运行方向(让蛇头运动1步)`
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在各种方案都不行时，随便找一个可行的方向来走(1步)
`def` `any_possible_move():`
`global` `food , snake, snake_size, board`
`best_move` `=` `ERR`
`board_reset(snake, snake_size, board)`
`board_BFS(food, snake, board)`
`min` `=` `SNAKE`
`for` `i` `in` `range``(``4``):`
`if` `is_move_possible(snake[HEAD], mov[i])` `and` `board[snake[HEAD]``+``mov[i]]<``min``:`
`min` `=` `board[snake[HEAD]``+``mov[i]]`
`best_move` `=` `mov[i]`
`return` `best_move`
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转换数组函数
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`def` `shift_array(arr, size):`
`for` `i` `in` `range``(size,` `0``,` `-``1``):`
`arr[i]` `=` `arr[i``-``1``]`
`def` `new_food():``#随机函数生成新的食物`
`global` `food, snake_size`
`cell_free` `=` `False`
`while` `not` `cell_free:`
`w` `=` `random.randint(``1``, WIDTH``-``2``)`
`h` `=` `random.randint(``1``, HEIGHT``-``2``)`
`food` `=` `WIDTH``*``h` `+` `w`
`cell_free` `=` `is_cell_free(food, snake_size, snake)`
`pygame.draw.rect(playSurface,redColour,Rect(``18``*``(food``/``/``WIDTH),` `18``*``(food``%``WIDTH),``18``,``18``))`
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真正的蛇在这个函数中，朝pbest_move走1步。
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`def` `make_move(pbest_move):`
`global` `snake, board, snake_size, score`
`shift_array(snake, snake_size)`
`snake[HEAD]` `+``=` `pbest_move`
`p` `=` `snake[HEAD]`
`for` `body` `in` `snake:``#画蛇，身体，头，尾`
`pygame.draw.rect(playSurface,whiteColour,Rect(``18``*``(body``/``/``WIDTH),` `18``*``(body``%``WIDTH),``18``,``18``))`
`pygame.draw.rect(playSurface,greenColour,Rect(``18``*``(snake[snake_size``-``1``]``/``/``WIDTH),``18``*``(snake[snake_size``-``1``]``%``WIDTH),``18``,``18``))`
`pygame.draw.rect(playSurface,headColour,Rect(``18``*``(p``/``/``WIDTH),` `18``*``(p``%``WIDTH),``18``,``18``))`
`#下面一行是把初始情况会出现的第一个白块bug填掉`
`pygame.draw.rect(playSurface,(``255``,``255``,``0``),Rect(``0``,``0``,``18``,``18``))`
`# 刷新pygame显示层`
`pygame.display.flip()`
`# 如果新加入的蛇头就是食物的位置`
`# 蛇长加1，产生新的食物，重置board(因为原来那些路径长度已经用不上了)`
`if` `snake[HEAD]` `=``=` `food:`
`board[snake[HEAD]]` `=` `SNAKE` `# 新的蛇头`
`snake_size` `+``=` `1`
`score` `+``=` `1`
`if` `snake_size < FIELD_SIZE: new_food()`
`else``:` `# 如果新加入的蛇头不是食物的位置`
`board[snake[HEAD]]` `=` `SNAKE` `# 新的蛇头`
`board[snake[snake_size]]` `=` `UNDEFINED` `# 蛇尾变为UNDEFINED，黑色`
`pygame.draw.rect(playSurface,blackColour,Rect(``18``*``(snake[snake_size]``/``/``WIDTH),``18``*``(snake[snake_size]``%``WIDTH),``18``,``18``))`
`# 刷新pygame显示层`
`pygame.display.flip()`
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虚拟地运行一次，然后在调用处检查这次运行可否可行，可行才真实运行。对于新手小白想更轻松的学好Python基础，Python爬虫，web开发、大数据，数据分析,人工智能等技术，这里给大家分享系统教学资源，架下我尉（同英）： 2763177065 【教程/工具/方法/解疑】
虚拟运行吃到食物后，得到虚拟下蛇在board的位置。
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`def` `virtual_shortest_move():`
`global` `snake, board, snake_size, tmpsnake, tmpboard, tmpsnake_size, food`
`tmpsnake_size` `=` `snake_size`
`tmpsnake` `=` `snake[:]` `# 如果直接tmpsnake=snake，则两者指向同一处内存`
`tmpboard` `=` `board[:]` `# board中已经是各位置到达食物的路径长度了，不用再计算`
`board_reset(tmpsnake, tmpsnake_size, tmpboard)`
`food_eated` `=` `False`
`while` `not` `food_eated:`
`board_BFS(food, tmpsnake, tmpboard) `
`move` `=` `choose_shortest_safe_move(tmpsnake, tmpboard)`
`shift_array(tmpsnake, tmpsnake_size)`
`tmpsnake[HEAD]` `+``=` `move` `# 在蛇头前加入一个新的位置`
`# 如果新加入的蛇头的位置正好是食物的位置`
`# 则长度加1，重置board，食物那个位置变为蛇的一部分(SNAKE)`
`if` `tmpsnake[HEAD]` `=``=` `food:`
`tmpsnake_size` `+``=` `1`
`board_reset(tmpsnake, tmpsnake_size, tmpboard)` `# 虚拟运行后，蛇在board的位置`
`tmpboard[food]` `=` `SNAKE`
`food_eated` `=` `True`
`else``:` `# 如果蛇头不是食物的位置，则新加入的位置为蛇头，最后一个变为空格`
`tmpboard[tmpsnake[HEAD]]` `=` `SNAKE`
`tmpboard[tmpsnake[tmpsnake_size]]` `=` `UNDEFINED`
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如果蛇与食物间有路径，则调用本函数。
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`def` `find_safe_way():`
`global` `snake, board`
`safe_move` `=` `ERR`
`# 虚拟地运行一次，因为已经确保蛇与食物间有路径，所以执行有效`
`# 运行后得到虚拟下蛇在board中的位置，即tmpboard`
`virtual_shortest_move()` `# 该函数唯一调用处`
`if` `is_tail_inside():` `# 如果虚拟运行后，蛇头蛇尾间有通路，则选最短路运行(1步)`
`return` `choose_shortest_safe_move(snake, board)`
`safe_move` `=` `follow_tail()` `# 否则虚拟地follow_tail 1步，如果可以做到，返回true`
`return` `safe_move`
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初始化pygame 模块
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1
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`pygame.init()`
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定义一个变量用来控制游戏速度
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1
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`fpsClock` `=` `pygame.time.Clock()`
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创建pygame显示层
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1
2
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`playSurface` `=` `pygame.display.set_mode((``270``,``270``))`
`pygame.display.set_caption(``'贪吃蛇'``)`
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绘制pygame显示层
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1
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`playSurface.fill(blackColour)`
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初始化食物
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`pygame.draw.rect(playSurface,redColour,Rect(``18``*``(food``/``/``WIDTH),` `18``*``(food``%``WIDTH),``18``,``18``))`
`while` `True``:`
`for` `event` `in` `pygame.event.get():``#循环监听键盘和退出事件`
`if` `event.``type` `=``=` `QUIT:``#如果点了关闭`
`print``(score)``#游戏结束后打印分数`
`pygame.quit()`
`sys.exit()`
`elif` `event.``type` `=``=` `KEYDOWN:``#如果esc键被按下`
`if` `event.key``=``=``K_ESCAPE:`
`print``(score)``#游戏结束后打印分数`
`pygame表弟打把王者的时间，我就用python写了个自动玩贪吃蛇的程序
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