用Python手把手教你實現2048小遊戲

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一、開發環境

Python版本：3.6.4
相關模塊：
pygame模塊；
以及一些Python自帶的模塊。

二、環境搭建

安裝Python並添加到環境變量，pip安裝需要的相關模塊即可。

三、原理介紹

“使用方向鍵移動方塊，兩個數字相同的方塊撞在一起後，將會合並為一個數字是原來兩倍的新方塊。遊戲的時候盡可能多地合並這些數字方塊就行瞭。”
大概瞭解瞭遊戲規則之後，我們就可以開始寫這個遊戲啦~首先，進行一下遊戲初始化操作並播放一首自己喜歡的遊戲背景音樂：

# 遊戲初始化
pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode(cfg.SCREENSIZE)
pygame.display.set_caption('2048 —— 彳餘大膽')
# 播放背景音樂
pygame.mixer.music.load(cfg.BGMPATH)
pygame.mixer.music.play(-1, 30)

接著，我們來定義一個2048遊戲類，裡面主要負責實現2048的各種遊戲規則：

'''2048遊戲'''
class Game2048(object):
  def __init__(self, matrix_size=(4, 4), max_score_filepath=None, **kwargs):
    # matrix_size: (num_rows, num_cols)
    self.matrix_size = matrix_size
    # 遊戲最高分保存路徑
    self.max_score_filepath = max_score_filepath
    # 初始化
    self.initialize()

具體而言，我們先用一個二維的列表來保存當前的遊戲狀態：

self.game_matrix = [['null' for _ in range(self.matrix_size[1])] for _ in range(self.matrix_size[0])]

其中null表示當前的塊裡沒有數字。否則，對應的位置則用當前的數字表示。很顯然地，2048小遊戲的當前遊戲狀態是可以用一個4*4的列表表示的：

在這裡插入圖片描述

遊戲一開始，我們需要在這個二維列表裡隨機地選擇兩個位置生成數字(即2或者4)：

'''在新的位置隨機生成數字'''
def randomGenerateNumber(self):
  empty_pos = []
  for i in range(self.matrix_size[0]):
    for j in range(self.matrix_size[1]):
      if self.game_matrix[i][j] == 'null': empty_pos.append([i, j])
  i, j = random.choice(empty_pos)
  self.game_matrix[i][j] = 2 if random.random() > 0.1 else 4

self.randomGenerateNumber()
self.randomGenerateNumber()

然後，當玩傢按下方向鍵(↑↓←→)時，這個二維列表要根據玩傢的操作指令進行更新，主要分為兩個部分：
移動所有的數字塊並進行必要的合並和記分；
隨機地在一個還沒有數字的位置上生成一個數字。
具體而言，代碼實現如下：

'''更新遊戲狀態'''
def update(self):
  game_matrix_before = copy.deepcopy(self.game_matrix)
  self.move()
  if game_matrix_before != self.game_matrix: self.randomGenerateNumber()

其中，移動所有的數字並進行必要的合並的代碼實現如下：

'''根據指定的方向, 移動所有數字塊'''
def move(self):
  # 提取非空數字
  def extract(array):
    array_new = []
    for item in array:
      if item != 'null': array_new.append(item)
    return array_new
  # 合並非空數字
  def merge(array):
    score = 0
    if len(array) < 2: return array, score
    for i in range(len(array)-1):
      if array[i] == 'null':
        break
      if array[i] == array[i+1]:
        array[i] *= 2
        array.pop(i+1)
        array.append('null')
        score += array[i]
    return extract(array), score
  # 不需要移動的話直接return
  if self.move_direction is None: return
  # 向上
  if self.move_direction == 'up':
    for j in range(self.matrix_size[1]):
      col = []
      for i in range(self.matrix_size[0]):
        col.append(self.game_matrix[i][j])
      col = extract(col)
      col.reverse()
      col, score = merge(col)
      self.score += score
      col.reverse()
      col = col + ['null',] * (self.matrix_size[0] - len(col))
      for i in range(self.matrix_size[0]):
        self.game_matrix[i][j] = col[i]
  # 向下
  elif self.move_direction == 'down':
    for j in range(self.matrix_size[1]):
      col = []
      for i in range(self.matrix_size[0]):
        col.append(self.game_matrix[i][j])
      col = extract(col)
      col, score = merge(col)
      self.score += score
      col = ['null',] * (self.matrix_size[0] - len(col)) + col
      for i in range(self.matrix_size[0]):
        self.game_matrix[i][j] = col[i]
  # 向左
  elif self.move_direction == 'left':
    for idx, row in enumerate(copy.deepcopy(self.game_matrix)):
      row = extract(row)
      row.reverse()
      row, score = merge(row)
      self.score += score
      row.reverse()
      row = row + ['null',] * (self.matrix_size[1] - len(row))
      self.game_matrix[idx] = row
  # 向右
  elif self.move_direction == 'right':
    for idx, row in enumerate(copy.deepcopy(self.game_matrix)):
      row = extract(row)
      row, score = merge(row)
      self.score += score
      row = ['null',] * (self.matrix_size[1] - len(row)) + row
      self.game_matrix[idx] = row
  self.move_direction = None

懶得動腦子瞭(反正就4*4那麼大T_T)，所以直接遍歷瞭這個二維列表以實現我們想要的所有操作瞭。最後，我們再寫個函數以根據當前的遊戲狀態來判斷遊戲是否結束就ok啦：

'''遊戲是否結束'''
@property
def isgameover(self):
  for i in range(self.matrix_size[0]):
    for j in range(self.matrix_size[1]):
      if self.game_matrix[i][j] == 'null': return False
      if (i == self.matrix_size[0] - 1) and (j == self.matrix_size[1] - 1):
        continue
      elif (i == self.matrix_size[0] - 1):
        if (self.game_matrix[i][j] == self.game_matrix[i][j+1]):
          return False
      elif (j == self.matrix_size[1] - 1):
        if (self.game_matrix[i][j] == self.game_matrix[i+1][j]):
          return False
      else:
        if (self.game_matrix[i][j] == self.game_matrix[i+1][j]) or (self.game_matrix[i][j] == self.game_matrix[i][j+1]):
          return False
  return True

其實很簡單，如果二維列表被數字填滿，且數字不能再進行合並的話，這局遊戲就結束瞭，否則，遊戲就沒有結束。
定義完2048遊戲類，我們的遊戲基本上算是寫完瞭。隻需要在遊戲主循環裡根據用戶操作來更新當前的遊戲狀態並將遊戲裡所有必要的元素顯示在屏幕上就ok啦：

# 遊戲主循環
clock = pygame.time.Clock()
is_running = True
while is_running:
  screen.fill(pygame.Color(cfg.BG_COLOR))
  # --按鍵檢測
  for event in pygame.event.get():
    if event.type == pygame.QUIT:
      pygame.quit()
      sys.exit()
    elif event.type == pygame.KEYDOWN:
      if event.key in [pygame.K_UP, pygame.K_DOWN, pygame.K_LEFT, pygame.K_RIGHT]:
        game_2048.setDirection({pygame.K_UP: 'up', pygame.K_DOWN: 'down', pygame.K_LEFT: 'left', pygame.K_RIGHT: 'right'}[event.key])
  # --更新遊戲狀態
  game_2048.update()
  if game_2048.isgameover:
    game_2048.saveMaxScore()
    is_running = False
  # --將必要的遊戲元素畫到屏幕上
  drawGameMatrix(screen, game_2048.game_matrix, cfg)
  start_x, start_y = drawScore(screen, game_2048.score, game_2048.max_score, cfg)
  drawGameIntro(screen, start_x, start_y, cfg)
  # --屏幕更新
  pygame.display.update()
  clock.tick(cfg.FPS)
return endInterface(screen, cfg)

四、效果圖

最後的效果大概是這樣的：

在這裡插入圖片描述
在這裡插入圖片描述

玩這個我還是一個菜雞，嘿嘿~

到此這篇關於用Python手把手教你實現2048小遊戲的文章就介紹到這瞭,更多相關Python2048小遊戲內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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