我的第二個(gè)Python趣味項(xiàng)目，來了！

今天是Python項(xiàng)目系列第二期，與大家一起動(dòng)手制作2048游戲。

這個(gè)游戲當(dāng)年風(fēng)靡全球，游戲規(guī)則極其簡(jiǎn)單，玩起來也是相當(dāng)簡(jiǎn)單，但是要想最后拼出2048，也絕非是一件容易的事。并且玩起來，也很有意思，總想一把一把的挑戰(zhàn)。

與2048游戲風(fēng)格相似的是，它的代碼實(shí)現(xiàn)起來也是非常簡(jiǎn)潔，代碼只有區(qū)區(qū)不到200行，并且是純Python，不用任何第三方包的情況下。

1 Python實(shí)現(xiàn)的2048游戲界面

我們先來一覽最終實(shí)現(xiàn)的游戲界面，順帶幫助不了解2048游戲的讀者，熟悉下它。

游戲主界面：

游戲基本規(guī)則：

1. 鍵盤中上、下、左、右四個(gè)箭頭，對(duì)應(yīng)4個(gè)漂流方向
2. 合并。數(shù)值相等的兩個(gè)方格可以合并為1個(gè)方格，且值乘以2，如下圖左下角，兩個(gè)2方格可合并為一個(gè)4方格

合并后，最左下角就是4方格：

但是為什么它的上方又多了2方格呢？注意，這是第三個(gè)規(guī)則：

3. 隨機(jī)2方格。發(fā)生合并操作時(shí)，會(huì)從灰色的單元格中隨機(jī)選擇一個(gè)，并創(chuàng)建出2方格
4. 漂流。再有1個(gè)好玩的操作，我稱它為漂流，緊鄰上圖，我如果按下右箭頭，兩個(gè)左下角的4方格根據(jù)規(guī)則2首先合并為8方格。同時(shí)，所有方格整體向右漂流（沿著箭頭方向）。因?yàn)榘l(fā)生了合并操作，根據(jù)規(guī)則3，再生成一個(gè)2方格。因此得到了如下界面：

這就是游戲的規(guī)則，大家下載我的完整代碼后，玩耍一下后，理解規(guī)應(yīng)該會(huì)更深，玩起來真的賊爽。

2 項(xiàng)目環(huán)境

本項(xiàng)目不使用任何第三方包，全都是Python自帶的模塊，且只用到2個(gè)模塊，可見2048游戲的魅力，實(shí)現(xiàn)的代碼都毫不費(fèi)力。

一個(gè)模塊是Tkinter，用來做界面，還用到的隨機(jī)模塊random。

3 項(xiàng)目代碼講解

不到200行代碼，是個(gè)小框架。主要包括2個(gè)類：

• Board
• Game

下面逐一介紹。

3.1 Board類

主要提供三個(gè)能力，分別對(duì)應(yīng)上面的三個(gè)規(guī)則：

• 合并規(guī)則，對(duì)應(yīng)Board類的方法merge_grid

• 隨機(jī)創(chuàng)建2方格，對(duì)應(yīng)Board類的方法random_cell

• 漂流，對(duì)應(yīng)Board類的方法drifting_left

3.2 Game類

主要提供Tkinter的鍵盤消息和事件處理能力，對(duì)應(yīng)方法event_handlers，比較簡(jiǎn)單，所以主要講解Board類

merge_grid方法

編寫merge_grid方法的邏輯，假定是在按下左箭頭時(shí)，為什么這樣假定，后面我會(huì)重點(diǎn)分析，這是理解這套代碼的核心?；诖?，合并鄰近的兩個(gè)非零相等單元格，實(shí)現(xiàn)邏輯很簡(jiǎn)單：

????def?merge_grid(self):
????????"""
????????向左移動(dòng)，合并鄰近的兩個(gè)非零相等單元格
????????:return:
????????"""
????????self.merge?=?False
????????for?i?in?range(4):
????????????for?j?in?range(3):
????????????????if?self.grid_cell[i][j]?==?self.grid_cell[i][j?+?1]?and?self.grid_cell[i][j]?!=?0:
????????????????????self.grid_cell[i][j]?*=?2
????????????????????self.grid_cell[i][j?+?1]?=?0
????????????????????self.score?+=?self.grid_cell[i][j]
????????????????????self.merge?=?True

random_cell方法

實(shí)現(xiàn)random_cell方法就更簡(jiǎn)單了，隨機(jī)從灰色（沒有數(shù)字的方格）方格中，挑選一個(gè)，并賦值為2就行：

????def?random_cell(self):
????????"""
????????從零單元格中隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)2號(hào)單元格
????????:return:
????????"""
????????i,?j?=?random.choice([(i,?j)?for?i?in?range(4)?for?j?in?range(4)?if?self.grid_cell[i][j]?==?0])
????????self.grid_cell[i][j]?=?2

drifting_left方法

實(shí)現(xiàn)漂流drifting_left方法，使用的是最基本的快慢指針，cnt是慢指針，j是快指針。

????def?drifting_left(self):
????????"""
????????向左偏流，消除0方格
????????:return:
????????"""
????????self.compress?=?False
????????temp?=?[[0]?*?4?for?_?in?range(4)]
????????for?i?in?range(4):
????????????# cnt：慢指針，j:?快指針
????????????cnt?=?0
????????????for?j?in?range(4):
????????????????if?self.grid_cell[i][j]?!=?0:
????????????????????temp[i][cnt]?=?self.grid_cell[i][j]
????????????????????if?cnt?!=?j:
????????????????????????self.compress?=?True
????????????????????cnt?+=?1

????????self.grid_cell?=?temp

3.3 代碼核心

2048游戲會(huì)有4個(gè)漂流方向，分別為上、下、左、右。

而上面代碼，假定漂流是向左，并基于此編寫了向左漂流的邏輯。

這正是此套代碼實(shí)現(xiàn)的高明之處，其他上、下、右三方向的漂流，經(jīng)過reverse（反轉(zhuǎn)）或transpose（轉(zhuǎn)秩）后，都可以轉(zhuǎn)成向左漂流的邏輯。這兩個(gè)中間操作也都在Board類里提供了。

比如，實(shí)現(xiàn)向右漂流時(shí)，先執(zhí)行一次reverse，然后執(zhí)行drifting_left，再執(zhí)行一次reverse，就實(shí)現(xiàn)了右漂。

實(shí)現(xiàn)上漂時(shí)，先轉(zhuǎn)秩，再左漂，再轉(zhuǎn)秩。

這個(gè)變化思路，大家紙上畫一畫，一看便知。

還是有疑問的，留言區(qū)交流。

4 項(xiàng)目代碼講解

上面完整py代碼文件，在我的公眾號(hào)后臺(tái)回復(fù)：c，即可下載

同時(shí)過往或后面的Python項(xiàng)目代碼，我也會(huì)同步到這個(gè)文件夾中。

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