python绘图实验报告_20192310 实验四《Python程序设计》实验报告

20192310 2020-2 《Python程序设计》实验四报告

课程：《Python程序设计》

班级： 1923班

姓名： 严嘉钰

学号： 20192310

实验教师：王志强

实验日期：2020年6月12日

必修/选修： 公选课

1.实验内容

Python综合应用：爬虫、数据处理、可视化、机器学习、神经网络、游戏、网络安全等；

结合手头的python教学书，我选择了编写一个五子棋游戏

2. 实验过程及结果

先设计一个15x15的标准五子棋棋盘

由于四周留下空缺后计算点位时将会更加麻烦，故我的棋盘四周未留下空缺

import random

import pygame

from pygame.locals import MOUSEBUTTONUP

pygame.init()

cell_size = 40

cell_num = 15

grid_size = cell_size * (cell_num - 1)

screencaption = pygame.display.set_caption('五子棋')

screen = pygame.display.set_mode((grid_size, grid_size))

定义一个chess_arr用于储存棋子的位置，监听鼠标弹起的位置后，将该点的坐标保存入数组chess_arr flag= 1

state= 1

whileTrue:for event in pygame.event.get():if event.type ==pygame.QUIT:

pygame.quit()

exit()if state == 1 and event.type ==pygame.MOUSEBUTTONUP:

x, y=pygame.mouse.get_pos()screen.fill((238, 232, 170))

鼠标弹起的位置不一定是在纵横线的交界点，故需要对每个落点xi，yi的位置进行限定，修改如下

xi = int(round((x) * 1.0 /cell_size))

yi= int(round((y) * 1.0 / cell_size))

对重复落点处进行判断，若为新点则正常进行落点，否则，落点无效

if xi >= 0 and xi < cell_num and yi >= 0 and yi < cell_num and (xi, yi, 1) not inchess_arr and (

xi, yi,2) not inchess_arr:

chess_arr.append((xi, yi, flag))ifcheck_win(chess_arr, flag):

state= 2 if flag == 1 else 3

else:

flag= 2 if flag == 1 else 1

将棋盘线绘制上，同时设置在落点处画圆代表落子

for x in range(0, cell_size *cell_num, cell_size):

pygame.draw.line(screen, (200, 200, 200), (x, 0),

(x, cell_size* (cell_num - 1)), 1)for y in range(0, cell_size *cell_num, cell_size):

pygame.draw.line(screen, (200, 200, 200), (0, y),

(cell_size* (cell_num - 1), y), 1)for x, y, c inchess_arr:

chess_color= (30, 30, 30) if c == 1 else (225, 225, 225)

pygame.draw.circle(screen, chess_color, [x* cell_size, y * cell_size], 16, 16)

定义一个判断落点位置的函数

def get_one_dire_num(lx, ly, dx, dy, m):

tx=lx

ty=ly

s= 0

whileTrue:

tx+=dx

ty+=dyif tx < 0 or tx >= cell_num or ty < 0 or ty >= cell_num or m[ty][tx] == 0: returns

s+= 1

定义一个检查最终是否胜利的函数，若一点周围左上两点中，右上两点中，左下两点中，右下两点中的一点均有同一方的子存在，则判定其为胜利

def check_win(chess_arr, flag):

m= [[0] * cell_num for i inrange(cell_num)]for x, y, c inchess_arr:if c ==flag:

m[y][x]= 1lx= chess_arr[-1][0]

ly= chess_arr[-1][1]

dire_arr= [[(-1, 0), (1, 0)], [(0, -1), (0, 1)], [(-1, -1), (1, 1)],

[(-1, 1), (1, -1)]]

进行最后的修正，将棋盘颜色设置为木头的颜色，将胜利提示设置为黄色，将所有的更改体现在屏幕上

screen.fill((238, 232, 170))if state != 1:

myfont= pygame.font.Font(None, 60)

white= 210, 210, 0win_text= "IS %s" % ('black' if state == 2 else 'white')

textImage=myfont.render(win_text, True, white)

screen.blit(textImage, (260, 320))

pygame.display.update()

最终代码：

import random

import pygamefrompygame.locals import MOUSEBUTTONUP

pygame.init()

cell_size= 40cell_num= 15grid_size= cell_size * (cell_num - 1)

screencaption= pygame.display.set_caption('五子棋')

screen=pygame.display.set_mode((grid_size, grid_size))

chess_arr=[]

flag= 1state= 1def get_one_dire_num(lx, ly, dx, dy, m):

tx=lx

ty=ly

s= 0

whileTrue:

tx+=dx

ty+=dyif tx < 0 or tx >= cell_num or ty < 0 or ty >= cell_num or m[ty][tx] == 0: returns

s+= 1def check_win(chess_arr, flag):

m= [[0] * cell_num for i inrange(cell_num)]for x, y, c inchess_arr:if c ==flag:

m[y][x]= 1lx= chess_arr[-1][0]

ly= chess_arr[-1][1]

dire_arr= [[(-1, 0), (1, 0)], [(0, -1), (0, 1)], [(-1, -1), (1, 1)],

[(-1, 1), (1, -1)]]for dire1, dire2 indire_arr:

dx, dy=dire1

num1=get_one_dire_num(lx, ly, dx, dy, m)

dx, dy=dire2

num2=get_one_dire_num(lx, ly, dx, dy, m)if num1 + num2 + 1 >= 5: returnTruereturnFalsewhileTrue:for event in pygame.event.get():if event.type ==pygame.QUIT:

pygame.quit()

exit()if state == 1 and event.type ==pygame.MOUSEBUTTONUP:

x, y=pygame.mouse.get_pos()

xi= int(round((x) * 1.0 /cell_size))

yi= int(round((y) * 1.0 /cell_size))if xi >= 0 and xi < cell_num and yi >= 0 and yi < cell_num and (xi, yi, 1) not inchess_arr and (

xi, yi,2) not inchess_arr:

chess_arr.append((xi, yi, flag))ifcheck_win(chess_arr, flag):

state= 2 if flag == 1 else 3

else:

flag= 2 if flag == 1 else 1screen.fill((238, 232, 170))for x in range(0, cell_size *cell_num, cell_size):

pygame.draw.line(screen, (200, 200, 200), (x, 0),

(x, cell_size* (cell_num - 1)), 1)for y in range(0, cell_size *cell_num, cell_size):

pygame.draw.line(screen, (200, 200, 200), (0, y),

(cell_size* (cell_num - 1), y), 1)for x, y, c inchess_arr:

chess_color= (30, 30, 30) if c == 1 else (225, 225, 225)

pygame.draw.circle(screen, chess_color, [x* cell_size, y * cell_size], 16, 16)if state != 1:

myfont= pygame.font.Font(None, 60)

white= 210, 210, 0win_text= "IS %s" % ('black' if state == 2 else 'white')

textImage=myfont.render(win_text, True, white)

screen.blit(textImage, (260, 320))

pygame.display.update()

展示运行效果：

码云链接：

https://gitee.com/nandemonaiya/way_of_learning/blob/wuziqi/wuziqi.py

3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

问题1.下载安装pygame一晚上都未成功

解决：放弃使用pip安装pygame，转而使用pycharm自带的库下载，并挂上清华的源

问题2.对pygame的使用不熟悉

解决：参考手上的python教程书中的pygame章节

问题3.不知道如何处理五子棋的落点统计

解决：参考cnblog上的一篇专栏，使用数组和上述的get one dire函数实现对落点的储存

问题4.未判断是否落点于交界线处导致落子混乱

解决：参考cnblog上的专栏，用int函数取整，向上或向下落在最接近的交界线处

4. 感悟与思考

本次的实验完全超脱了平时所学的内容，大部分过程都参考了《python：从入门到实践》一书中对pygame的讲解，对五子棋的具体实现则参考了cnblog上的文章，总体而言，

是目前编写过的最复杂的程序，虽然许多内容非自己的积累，但在这个过程中切实的提升了我的编程能力以及自学能力，对他人代码的揣摩也让我对程序设计有了更加全面的认识。

参考资料

《Python编程：从入门到实践》

cnblog冰封漫天 区分黑白子