2048游戏 算法+图形化实现
用python实现2048， 借助pygame图形化展示
代码运用MVC模型写成
运行main.py()就可以玩了。
model.py 是数据模型，用见名知意的变量名代替数字，增强代码可读性。也就是Model。
bll.py是business logic layer，也就是Controller. 写好了所有计算、数据处理的算法。
ui.py是图形化界面。接受用户输入，调用bll.py里面的算法，借助pygame的方法来实现游戏图形化展示。
以下文件可以从我的github上下载：
https://github.com/7429/2048-Game-/
model.py()
"""
数据模型
用于封装数据，使得代码阅读者知道数据背后的意义。
"""
class Location:
"""
位置
"""
def __init__(self,r,c):
self.r_index = r
self.c_index = c
bll.py
"""
游戏逻辑控制器，负责处理游戏核心算法．
Business Logic Layer
"""
from model import Location
import random
class GameCoreController:
def __init__(self):
self.__list_merge = None
self.__map = [
[0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 0],
[0, 0, 0, 0],
]
self.__list_empty_location = []
self.score = 0
@property
def map(self):
return self.__map
def __zero_to_end(self):
"""
零元素移动到末尾.
"""
for i in range(-1, -len(self.__list_merge) - 1, -1):
if self.__list_merge[i] == 0:
del self.__list_merge[i]
self.__list_merge.append(0)
def __merge(self):
"""
合并
"""
self.__zero_to_end()
for i in range(len(self.__list_merge) - 1):
if self.__list_merge[i] == self.__list_merge[i + 1]:
self.__list_merge[i] += self.__list_merge[i + 1]
del self.__list_merge[i + 1]
self.__list_merge.append(0)
# 这里self.__list_merge[i]已经是合并之后的那个了，直接加上。
self.score += self.__list_merge[i]
# def __move_left(self):
def move_left(self):
"""
向左移动
"""
for line in self.__map:
self.__list_merge = line
self.__merge()
# def __move_right(self):
def move_right(self):
"""
向右移动
"""
for line in self.__map:
self.__list_merge = line[::-1]
self.__merge()
line[::-1] = self.__list_merge
# def __move_up(self):
def move_up(self):
self.__square_matrix_transpose()
self.move_left()
self.__square_matrix_transpose()
# def __move_down(self):
def move_down(self):
self.__square_matrix_transpose()
self.move_right()
self.__square_matrix_transpose()
def __square_matrix_transpose(self):
"""
方阵转置
:param sqr_matrix: 二维列表类型的方阵
"""
for c in range(1, len(self.__map)):
for r in range(c, len(self.__map)):
self.__map[r][c - 1], self.__map[c - 1][r] = self.__map[c - 1][r], self.__map[r][c - 1]
# def move(self, dir):
# """
# 移动
# :param dir: 方向,DirectionModel类型
# :return:
# """
# if dir == DirectionModel.UP:
# self.__move_up()
# elif dir == DirectionModel.DOWN:
# self.__move_down()
# elif dir == DirectionModel.LEFT:
# self.__move_left()
# elif dir == DirectionModel.RIGHT:
# self.__move_right()
"""
2. 在GameCoreController类中，定义产生随机数功能.
需求:在空白的位置上
可能是2(90%),也可能是4(10%).
1 - 10 --> 随机数 是1的概率是10%
1 --100 --> 1 <=随机数<=38 的概率是38%
"""
# 我的思路1：一个列表9个2,1个4，随机抽
# 我的思路2：random.randint 结果如果是1-90就2， 91-100就是4
# 产生每一格数字的,并把数字放进格子中为0 的位置，一次放一个
def generate_new_number(self):
# 获取空白位置
self.__get_empty_location()
# 列表为空会报错，return终止加数的代码
if len(self.__list_empty_location) == 0:
return
loc = random.choice(self.__list_empty_location)
self.__map[loc.r_index][loc.c_index] = self.__create_random_num()
# 填完数字以后，在记录空格的列表中删除这一项
self.__list_empty_location.remove(loc)
def __get_empty_location(self):
# 避免每一次找空位置的时候都创建一个新的列表，把创建空列表写进init
# 每一次寻找空位置前，先清空原列表
self.__list_empty_location.clear()
for r in range(len(self.__map)):
for c in range(len(self.__map[r])):
if self.__map[r][c] == 0:
# 把行号列号用对象封装好，放进列表
# 直接修改了实例变量（可以看做全局变量），不需要return了。
self.__list_empty_location.append(Location(r,c))
def __create_random_num(self):
# 非等概率生成数字
# 方法1
return 4 if random.randint(1,10) == 1 else 2
# 方法2
# random.choice
# 方法3：
# random.randint(0, 3) > 0 and 2 or 4
"""
3. 在GameCoreController类中，定义判断游戏是否结束的方法.
是否具有空位置
横向竖向没有相同的元素
"""
def is_game_over(self):
"""
:return: True代表退出游戏， False代表不退出游戏
"""
# 借助上面已经写好的代码，看有无空
if len(self.__list_empty_location) > 0:
return False
# 0-1 1-2 2-3，
# 看是否每一列有相同的元素：取第0行，0-1 1-2 2-3 逐列取数字，定位元素比较。后面依次取第1,2,3行
# [0][0]->[0][1];[0][1]->[0][2];[0][2]->[0][3]
# [1][0]->[1][1];[1][1]->[1][2];[1][2]->[1][3]
# 看是否每一行有相同的元素：取第0列，0-1 1-2 2-3 逐行取数字，定位元素比较。后面依次取第1,2,3列
# [0][0]->[1][0];[1][0]->[2][0];[2][0]->[3][0]
# [0][1]->[1][1];[1][1]->[2][1];[2][1]->[3][1]
# 两个对比的索引值在数值上正好是互换
# r = 1 第二次循环：第三位：[1][2]->[1][3] [2][1]->[3][1]
# [r][c]->[r][c+1] [c][r]->[c+1][r]
for r in range(len(self.__map)):
for c in range(len(self.__map[r])-1):
if self.__map[r][c] == self.__map[r][c+1] or self.__map[c][r] == self.__map[c+1][r]:
# 不结束
return False
return True
if __name__ == "__main__":
controller = GameCoreController()
ui.py
"""
2048 控制台界面
"""
from bll import GameCoreController
# import os
import pygame
from pygame.locals import *
import sys
class GameConsoleView:
def __init__(self):
self.__controller = GameCoreController()
self.__PIXEL = 150
self.__SIZE = 4
self.__SCORE_PIXEL = 100
def main(self):
self.__start()
self.__update()
# 开始游戏
def __start(self):
# 随机产生两个数字并插入空白
self.__controller.generate_new_number()
self.__controller.generate_new_number()
# self.__draw_map()
# 开始界面绘制
self.__show_init()
def __show_init(self):
# 初始化pygame
pygame.init()
# pygame.display.set_mode,初始化一个窗口。写多少就创建多大的窗口，width和height中哪一个写的0，就按照系统窗口的长或宽来创建窗口
self.screen = pygame.display.set_mode(
(self.__PIXEL * self.__SIZE, self.__PIXEL * self.__SIZE + self.__SCORE_PIXEL))
# 游戏界面左上角的文字
pygame.display.set_caption("2048")
# 把前面这个对象pygame.Surface((PIXEL, PIXEL))创建4次
# pygame.Surface（）,pygame中用来代表image的对象
self.block = [pygame.Surface((self.__PIXEL, self.__PIXEL)) for i in range(4)]
# 设置2048每个方格的颜色
self.block[0].fill((238, 228, 218))
self.block[1].fill((237, 224, 200))
self.block[2].fill((242, 177, 121))
self.block[3].fill((205, 193, 180))
# (0, 0, 0)是黑色，(255, 255, 255)是白色，
# surface((width, height).显示的是score背景的那个浅棕色的部分的大小。
self.score_block = pygame.Surface((self.__PIXEL * self.__SIZE, self.__SCORE_PIXEL))
# 对于分数条区域填充颜色
self.score_block.fill((250, 248, 239))
# 设置字体：通过None访问内建默认字体，第二个参数为size-小过每个格子的大小PIXEL
self.map_font = pygame.font.Font(None, int(self.__PIXEL * 2 / 3))
self.score_font = pygame.font.Font(None, int(self.__SCORE_PIXEL * 2 / 3))
self.clock = pygame.time.Clock()
self.show()
# 游戏不断随着操作刷新
def __update(self):
# 一直循环-刷新
while not self.__controller.is_game_over():
# 每次循环访问你的目前的事件，r如果点叉号会退出
for event in pygame.event.get():
if event.type == QUIT:
sys.exit()
# clock.tick()他会计算距离上一次调用这个程序过去的second，限制一秒钟调用程序的次数。
self.clock.tick(12)
# 判断玩家的输入，移动地图
self.__move_map_by_keyboard()
# self.__draw_map()
self.show()
# 游戏结束后界面保留的时间
pygame.time.delay(3000)
def show(self):
for i in range(self.__SIZE):
for j in range(self.__SIZE):
# print(True and "Score: ")，输出Score:,逻辑运算符：and or 一旦整体为True，把非逻辑运算符的部分代表整体
# 这个值如果是0，那就从self.block的第0个和1个的颜色块中挑一个作为区域颜色。反之从第2个和第三个中挑。
self.screen.blit(
self.__controller.map[i][j] == 0 and self.block[(i + j) % 2] or self.block[2 + (i + j) % 2],
(self.__PIXEL * j, self.__PIXEL * i))
# 数值显示
if self.__controller.map[i][j] != 0:
# 制作图片
# 取出第i行j列的数字，str了，RGB设置颜色
# pygame.font.Font().render()是在一个新的Surface对象上绘制文本。写True字体就没有锯齿。
map_text = self.map_font.render(str(self.__controller.map[i][j]), True, (38, 38, 38))
# 生成图片放置的坐标
text_rect = map_text.get_rect()
text_rect.center = (self.__PIXEL * j + self.__PIXEL / 2, self.__PIXEL * i + self.__PIXEL / 2)
# 图片显示
self.screen.blit(map_text, text_rect)
# 分数条显示
# 分数条放在（0,600）。图片和背景都是以左上角的点为原点，向下和向右为正方向。600分数条处正好和4*4的格子擦边。
self.screen.blit(self.score_block, (0, self.__SIZE * self.__PIXEL))
# 生成分数图片
# pygame.font.Font().render(text, antialias, color, background=None)
# print(False or"Score: ")结果是 Score。
score_text = self.score_font.render(
(self.__controller.is_game_over() and "Game over with score " or "Score: ") + str(
self.__controller.score), True,(119, 110, 101))
# 生成分数位置
# .get_rect()获取文字图片的length和width
score_rect = score_text.get_rect()
# (300, 650)。向右向下为正方向。300保证了在屏幕横向中间。650保证在600-700分数条的中间。
# 但是这个点的坐标是整个文字图的左上角那个点。不写.center会左上角的点在中心，图片偏了。
# 写了以后pygame自动为我们寻找能够使得图片中心在你想要的位置的坐标并return出来。
score_rect.center = (self.__PIXEL * self.__SIZE / 2, self.__PIXEL * self.__SIZE + self.__SCORE_PIXEL / 2)
# 分数图片显示在指定位置
self.screen.blit(score_text, score_rect)
# 让我们绘制的东西显示在屏幕上
pygame.display.update()
def __move_map_by_keyboard(self):
# 接收玩家操作
pressed_keys = pygame.key.get_pressed()
if pressed_keys[K_w] or pressed_keys[K_UP]:
self.__controller.move_up()
# 产生随机数字，插入空白
self.__controller.generate_new_number()
elif pressed_keys[K_s] or pressed_keys[K_DOWN]:
self.__controller.move_down()
self.__controller.generate_new_number()
elif pressed_keys[K_a] or pressed_keys[K_LEFT]:
self.__controller.move_left()
self.__controller.generate_new_number()
elif pressed_keys[K_d] or pressed_keys[K_RIGHT]:
self.__controller.move_right()
self.__controller.generate_new_number()
# def __draw_map(self):
# # 目的：为了让每次绘制界面的时候覆盖原来的，而不是每次显示一个新的
# # 让python调用Windows的命令执行操作
# os.system("cls")
# for line in self.__controller.map:
# for item in line:
# print(item, end=' ')
# print()
if __name__ == "__main__":
view = GameConsoleView()
view.main()