Maze_AI: 一款基于 Python + Pygame + AI 算法的迷宫小游戏

大三课程设计周自己一个人写的迷宫小游戏

（一）课题内容

• 实现走迷宫。
• 主要功能为界面显示、上下左右键的响应以及当前步数统计。
• 通过该课题全面熟悉数组、字符串等的使用，掌握程序设计的基本方法及友好界面的设计。

（二）课题要求

1. 基本要求

（1）游戏界面显示：迷宫地图、上下左右移动的特效。
（2）动作选择：上下左右键对应于上下左右的移动功能，遇到障碍的处理。
（3）得分统计功能：步数等。

2. 扩展要求

（1）用户数据管理。
（2）设计一个自动走迷宫的程序，使得得到最短路径。

（三）组队分工情况

• 团队名称：import python
• 团队成员：Wonz（没错就我一个人）
• 分工：全部（好像给自己挖了个巨坑）

（四）ToDo

• 2018.10.29-2018.10.30：学习 PyQt5 + Tkinter
• 2018.10.31：学习 Pygame、熟悉 Python、实现随机生成迷宫地图程序
• 2018.11.1：实现游戏界面程序、得分统计功能程序
• 2018.11.2：学习 Python + MySQL，实现用户数据管理程序
• 2018.11.3-2018.11.5：设计 AI 算法，实现自动走迷宫程序（DFS、BFS、强化学习、遗传算法）

（五）实际进度

• 2018.10.29：学习 PyQt5
• 2018.10.30：学习 Tkinter
• 2018.10.31：放弃 PyQt5、Tkinter，转 Pygame
• 2018.11.1：尝试实现迷宫地图程序
• 2018.11.2-2018.11.3：实现迷宫地图程序
• 2018.11.4-2018.11.6：生成角色、实现键盘控制走迷宫、实现计分功能，改障碍处理的 bug（改了三天）
• 2018.11.7：尝试实现 遗传算法 自动走迷宫，设置数据库连接
• 2018.11.8：放弃 遗传算法 ，转向 强化学习 中的 Deep Q Network 实现自动走迷宫
• 2018.11.9：Deep Q Network 中的 TensorFlow 框架看不懂，放弃，转 DFS，验收
• 2018.11.10：实现人工生成迷宫地图，非随机生成
• 2018.11.11：凌晨 3 点睡，早上 7 点多起，一直写报告到下午 5 点

（六）文件说明

• main.py 为主函数
• maze.py 为随机生成迷宫函数
• color.py 为存储颜色函数
• main_new.py 为被老师验收之后自己重写的主函数
• mapp.py 为被老师验收之后自己重写的自己设计的迷宫（非随机生成迷宫）
• 由于时间等原因，第二种生成迷宫的 AI 算法还未实现

（七）结果展示

1. 随机生成地图版本

• 游戏界面

• 开始游戏：左上角有步数统计

• 遇到障碍的信息反馈

• AI自动走迷宫（程序还有待完善，步数统计存在问题）

• 存在的问题：有时 AI 程序会崩溃，暂时还没有找到 bug

2. 非随机生成地图的迷宫

• 游戏界面：起点在最右边，终点在最左边红色位置

• 开始游戏：左上角有步数统计

• 遇到障碍的信息反馈

• 走出迷宫：输出“Win”

（八）不足与反思

• 基础不扎实：选了不是很熟悉的 Python 语言，期间复习语法也花了点时间
• 自己给自己挖坑：拒绝了同学们的组队邀请，一个人做三个人的任务，结果做不好
• 时间管理不够高效：进度安排不够科学，总是完不成自己规定的任务
• 需求不明确：确实是自己没有问清楚老师的需求，导致自己的程序老师不满意，是自己的问题

（九）项目地址

GitHub

（十）Liscense

MIT