基於Python實現貪吃蛇小遊戲(附原始碼)

2022-11-23 14:00:58

前言

這幾年人工智慧技術大發展，Python因此幾乎成了第一位的語言。實際上，多年來，它不僅在軟體工程師中得到廣泛使用，也是各行業通用的專家語言，就是說，不管孩子以後做什麼，都可能用得著。準備針對我自己上小學的孩子，每週抽出些時間，通過學習他們感興趣的小遊戲，逐步把python知識點帶進遊戲的製作過程中，用到哪些知識簡單的解紹一下哪些，以學，以用為主。

本次我們將編寫一個貪吃蛇的遊戲。通過鍵盤上、下、左、右控制小蛇上、下、左、右移動，吃到食物後長度加1；蛇頭碰到自身或視窗邊緣，遊戲失敗。我們首先構造小蛇，實現小蛇向4個方向移動；然後實現遊戲失敗的判斷、吃食物增加長度、得分功能；每段遊戲，增加一個功能，另存一下，容易讓孩子理解學習，同時也可以讓其在每個階段增加他想增加的功能，一舉多得。最後學習函數的定義與使用，並通過進行時間控制變更遊戲難度。

主要設計

1、蛇的表示

遊戲開發本身就會用到很多物件導向的概念，而蛇的身體又是一個天然的“連結串列”結構，太適合用來練習資料結構了。
蛇怎麼表示？我們可以將整個遊戲區域劃分成一個個的小格子，由一組連在一起的小格子組成“蛇”，蛇頭用個蛇頭（圓帶兩個眼睛）表示，蛇身用個圓表示。我們可以用座標來表示每一個小方格，X 軸和 Y 軸的範圍都是可以設定好的。用一個列表來存放“蛇身”的座標，那麼一條“蛇”就出來了。

2、蛇怎麼移動？

第一反應就是像蚯蚓爬行一樣，每一個小方塊向前移動一格，但這樣實現起來很麻煩。想象一下我們玩過的貪吃蛇，每次“蛇”的移動感覺上是整體往前移動了一格，排除掉腦子中“蛇”的“動作”，細想移動前和移動後“蛇”的位置變化，其實除了頭尾，其他部分根本就沒有變。那就簡單了，將下一格的座標新增到列表開頭，並移除列表的最後一個元素，就相當於蛇向前移動了一格。（由於蛇頭與蛇身是不同的圖片，還需要把第二張也即原先的蛇並沒有照片換成蛇身照片，要不跑幾步就成一串蛇頭了，你可以試試，把蛇身換蛇頭的那行程式碼註釋掉就可看到了。）

3、玩家控制小蛇移動功能的實現

玩家控制小蛇移動，在update()函數中實現使用者按上、下、左、右方向鍵，設定direction變數取不同的值，即可實現玩家鍵盤控制小蛇向4個方向移動。即通過一個公共變數direction來實現，當鍵盤按不同的上下左右鍵時修改公共變數direction就達到了玩家控制小蛇方向的問題。

4、如何判定遊戲結束？

“蛇”移動超出了遊戲區的範圍或者碰到了自己就算輸了，軸座標的範圍是事先定好的，超出範圍很容易判斷。那麼如何判斷碰到自己呢？如果腦子裡想的是“蛇”動的畫面，那真的比較難了，但是放到程式碼中，我們的“蛇”是一個列表，那麼只要判斷下一格的座標是否已經包含在“蛇”的列表中豈不就可以了？

理清了這些問題，我們就可以開始編碼了。

應用知識點

1、python知識點

1.1 列表

遊戲開發本身就會用到很多物件導向的概念，而蛇的身體又是一個天然的“連結串列”結構，太適合用來練習資料結構了。

列表，資料型別list，list是python內建的一種高階資料型別。list是一種有序的集合，基於連結串列實現在python中應用很廣泛，可以隨時新增和刪除其中的元素。在此遊戲中用於表是蛇身，由蛇頭，蛇身組成，吃個食物，蛇身增加一段，即應用列表新增一個蛇身圖片。蛇身的移動，用到了列表的新增與刪除功能。len()可以獲得列表長度。用索引來存取list中每一個位置的元素，記得索引是從0開始的，也可以用負數，表示從-1表示列表最後一個。

append()在列表未尾增加一個元素

如：Snake.append(snakebody) # 把蛇身加入列表中

del 刪除最後一個元素

del Snake[len(Snake)-1] # 刪除舊蛇尾

也可用 del Snake[-1]

在指定位置增加元素用insert()

如：Snake.insert(0, newSnakeHead) # 把新蛇頭加到列表的最前面

1.2 time 時間模組

屬於Python的時間模組。基本上，這會增加執行延遲，並且只會暫停當前執行緒，而不會暫停整個程式。

Python的time模組中提供了Python time.sleep()函數。在使用此Python函數之前，您需要使用以下命令匯入此模組：import time

匯入此模組後，即可使用time.sleep()函數。語法如下：

句法：睡眠(秒)，如您所見，它需要一個引數，即秒。在執行過程中，這基本上會引起這麼多秒的延遲，此遊戲中應用到sleep(0.2),讓遊戲更新時暫緩0.2秒，通過此引數可以偵錯蛇的移動速度。

1.3 random模組

random() 方法返回隨機生成的一個實數，它在[0,1)範圍內

import random
random.random()
#randint函數，返回指定範圍的一個隨機整數，包含上下限
random.randint(0,99)#返回0~99之間的整數

2、pygamezero知識點

Pygame Zero這個神器,它對PyGame做了很多封裝，避免寫很多枯燥的框架程式碼，讓初學者可以更專注於遊戲核心邏輯，容易上手。

2.1 遊戲角色Acto

遊戲角色Actor pgzero中所有以圖片顯示的元素都是Actor類來定義，如snakebody = Actor(‘snake2’) # 匯入蛇身方塊圖片。也可以理解為Actor是用來代表一個你繪製到螢幕的圖形。

通過把字串 ‘snake2’ 作為引數傳遞給 Actor 類，Pygame Zero自動載入了外星人精靈，並且圖片具有位置和大小屬性。snake2是指images資料夾下snake2.png圖片。也可以apple = Actor(‘apple’,(200,300)) # 設定圖片apple的位置。連圖片帶位置一起指定。

一個免費的png圖片下載網站：https://kenney.nl/assets/page:3?q=2d

2.2 輸出中文字型

顯示中文準備：在.py同級目錄下新建fonts資料夾，並放入支援中文的字型檔案simhei.ttf

if isclose: # 顯示遊戲失敗資訊
screen.draw.text(「遊戲失敗！」, (120, HEIGHT/2-100),
fontsize=100, fontname=‘simhei', color=‘yellow')

2.3鍵盤控制

from pgzero.keyboard import keys, Keyboard

可以查詢下原碼，通過keys.w,keyboard.left等進行控制

功能截圖

程式碼實現

1、蛇的表示

import pgzrun # 匯入遊戲庫
TILE_SIZE = 30 # 小蛇方塊的大小，20×20
WIDTH = 20*TILE_SIZE # 設定視窗的寬度為800
HEIGHT = 20*TILE_SIZE # 設定視窗的高度為600

snkaeHead = Actor('snake1') # 匯入蛇頭方塊圖片
snkaeHead.x = WIDTH/2 # 蛇頭方塊圖片的x座標
snkaeHead.y = HEIGHT/2 # 蛇頭方塊圖片的y座標

Snake = [] # 儲存蛇的列表
Snake.append(snkaeHead) # 把蛇頭加入列表中
for i in range(4): # 再為蛇新增4段蛇身
    print(i)
    snakebody = Actor('snake2') # 匯入蛇身方塊圖片
    snakebody.x = Snake[i].x - TILE_SIZE # 蛇身方塊圖片的x座標
    snakebody.y = Snake[i].y # 蛇身方塊圖片的y座標
    Snake.append(snakebody) # 把蛇身加入列表中

def draw(): # 繪製模組，每幀重複執行
    screen.clear() # 每幀清除螢幕，便於重新繪製
    for snkaebody in Snake: # 繪製蛇
        snkaebody.draw()

pgzrun.go() # 開始執行遊戲

2、蛇的前進移動

蛇一直向右移動，直至完全走出螢幕

direction = 'right'
def update(): # 更新模組，每幀重複操作
    newSnakeHead = Actor('snake1') # 建立新蛇頭的圖片    
    # 根據direction變數設定新蛇頭的座標    # 如小蛇向下移動，就在舊蛇頭的下邊
    if direction == 'right': # 小蛇向右移動
        newSnakeHead.x = Snake[0].x + TILE_SIZE
        newSnakeHead.y = Snake[0].y
    if direction == 'left': # 小蛇向左移動
        newSnakeHead.x = Snake[0].x - TILE_SIZE
        newSnakeHead.y = Snake[0].y
    if direction == 'up': # 小蛇向上移動
        newSnakeHead.x = Snake[0].x
        newSnakeHead.y = Snake[0].y - TILE_SIZE
    if direction == 'down': # 小蛇向下移動
        newSnakeHead.x = Snake[0].x
        newSnakeHead.y = Snake[0].y + TILE_SIZE

    Snake.insert(0, newSnakeHead) # 把新蛇頭加到列表的最前面
    Snake[1].image='snake2'
    del Snake[len(Snake)-1] # 刪除舊蛇尾

3、控制移動方向

def update(): # 更新模組，每幀重複操作
    global direction,isclose
    if keyboard.left: # 如果按下鍵盤向左方向鍵
        direction = 'left' # 小蛇要向左移
    if keyboard.right: # 如果按下鍵盤向右方向鍵
        direction = 'right' # 小蛇要向右移
    if keyboard.up: # 如果按下鍵盤向上方向鍵
        direction = 'up' # 小蛇要向上移
    if keyboard.down: # 如果按下鍵盤向下方向鍵
        direction = 'down' # 小蛇要向下移

4、遊戲失敗

    # 當小蛇（新蛇頭）超出邊框時，遊戲失敗
    if newSnakeHead.y < 0 or newSnakeHead.y > HEIGHT  or newSnakeHead.x < 0 or newSnakeHead.x > WIDTH:
        isclose = True
    def draw(): # 繪製模組，每幀重複執行
    screen.clear() # 每幀清除螢幕，便於重新繪製
    for snkaebody in Snake: # 繪製蛇
        snkaebody.draw()
    # 顯示中文    準備：在.py同級目錄下新建fonts資料夾，並放入支援中文的字型檔案simhei.ttf
    if isclose: # 顯示遊戲失敗資訊
        screen.draw.text("遊戲失敗！", (120, HEIGHT/2-100),
                         fontsize=100, fontname='simhei', color='yellow')

5、食物的隨機出現

當小蛇頭碰到食物時，不處理，也就是長度+1；青蛙重新在隨機位置出現；

 if newSnakeHead.x == food.x and newSnakeHead.y == food.y:
        food.x = random.randint(5, 20) * TILE_SIZE
        food.y = random.randint(5, 20) * TILE_SIZE
        score = score + 1  # 得分加1

6、遊戲得分

設定公共變數score,當小蛇吃到食物時，score值加1，更新時螢幕顯示出得分，用如下語句。

    screen.draw.text("得分："+str(score), (100, 20), fontsize=50,
                    fontname='simhei', color='white')

原始碼

由於網友建意，把原始碼增加在此，為方便大家查詢，特修改添之

# _*_ coding: UTF-8 _*_
# 開發團隊： 資訊化未來
# 開發人員： Administrator
# 開發時間：2022/9/4 18:02
# 檔名稱： 貪吃蛇.py
# 開發工具: PyCharm

import pgzrun # 匯入遊戲庫
from pgzero.actor import Actor
from pgzero.keyboard import Keyboard
from pgzero.screen import Screen
keyboard: Keyboard  # 型別標註
screen: Screen  # 型別標註

import time
import random # 匯入隨機庫

TILE_SIZE = 30 # 小蛇方塊的大小，20×20
WIDTH = 20*TILE_SIZE # 設定視窗的寬度為800
HEIGHT = 20*TILE_SIZE # 設定視窗的高度為600

snkaeHead = Actor('snake1') # 匯入蛇頭方塊圖片
snkaeHead.x = WIDTH/2 # 蛇頭方塊圖片的x座標
snkaeHead.y = HEIGHT/2 # 蛇頭方塊圖片的y座標

food = Actor('food') # 匯入食物方塊圖片
food.x = random.randint(10, 20)*TILE_SIZE # 食物方塊圖片的x座標
food.y = random.randint(10, 20)*TILE_SIZE # 食物方塊圖片的y座標

score = 0 # 遊戲得分
direction = 'right'
isclose = False
Snake = [] # 儲存蛇的列表
Snake.append(snkaeHead) # 把蛇頭加入列表中
for i in range(4): # 再為蛇新增4段蛇身
    print(i)
    snakebody = Actor('snake2') # 匯入蛇身方塊圖片
    snakebody.x = Snake[i].x - TILE_SIZE # 蛇身方塊圖片的x座標
    snakebody.y = Snake[i].y # 蛇身方塊圖片的y座標
    Snake.append(snakebody) # 把蛇身加入列表中

def draw(): # 繪製模組，每幀重複執行
    screen.clear() # 每幀清除螢幕，便於重新繪製
    for snkaebody in Snake: # 繪製蛇
        snkaebody.draw()
    food.draw()
    # 顯示中文    準備：在.py同級目錄下新建fonts資料夾，並放入支援中文的字型檔案.ttf
    if isclose: # 顯示遊戲失敗資訊
        screen.draw.text("遊戲失敗！", (120, HEIGHT/2-100),
                         fontsize=100, fontname='simhei', color='yellow')  # fontname='宋體',
    screen.draw.text("得分："+str(score), (100, 20), fontsize=50,
                    fontname='simhei', color='white')


def update(): # 更新模組，每幀重複操作
    global direction,isclose,food,score
    if keyboard.left: # 如果按下鍵盤向左方向鍵
        direction = 'left' # 小蛇要向左移
    if keyboard.right: # 如果按下鍵盤向右方向鍵
        direction = 'right' # 小蛇要向右移
    if keyboard.up: # 如果按下鍵盤向上方向鍵
        direction = 'up' # 小蛇要向上移
    if keyboard.down: # 如果按下鍵盤向下方向鍵
        direction = 'down' # 小蛇要向下移


    newSnakeHead = Actor('snake1') # 建立新蛇頭的圖片    # 根據direction變數設定新蛇頭的座標    # 如小蛇向下移動，就在舊蛇頭的下邊
    if direction == 'right': # 小蛇向右移動
        newSnakeHead.x = Snake[0].x + TILE_SIZE
        newSnakeHead.y = Snake[0].y
    if direction == 'left': # 小蛇向左移動
        newSnakeHead.x = Snake[0].x - TILE_SIZE
        newSnakeHead.y = Snake[0].y
    if direction == 'up': # 小蛇向上移動
        newSnakeHead.x = Snake[0].x
        newSnakeHead.y = Snake[0].y - TILE_SIZE
    if direction == 'down': # 小蛇向下移動
        newSnakeHead.x = Snake[0].x
        newSnakeHead.y = Snake[0].y + TILE_SIZE

    # 當小蛇（新蛇頭）超出邊框時，遊戲失敗
    if newSnakeHead.y < 0 or newSnakeHead.y > HEIGHT  or newSnakeHead.x < 0 or newSnakeHead.x > WIDTH:
        isclose = True
        # 當小蛇蛇頭碰到自身時，遊戲失敗
        for snakebody in Snake:
            # 對所有蛇身迴圈，判斷是否和蛇頭座標一致
            if newSnakeHead.x == snakebody.x and  newSnakeHead.y == snakebody.y:
                isLoose = True
                break

    # 當小蛇頭碰到食物時，不處理，也就是長度+1；青蛙重新在隨機位置出現；
    if newSnakeHead.x == food.x and newSnakeHead.y == food.y:
        food.x = random.randint(5, 20) * TILE_SIZE
        food.y = random.randint(5, 20) * TILE_SIZE
        score = score + 1  # 得分加1
    else:  # 否則，刪除掉舊蛇尾，也就是蛇的長度保持不變
        del Snake[len(Snake) - 1]

    Snake.insert(0, newSnakeHead) # 把新蛇頭加到列表的最前面
    Snake[1].image='snake2'
    # del Snake[len(Snake)-1] # 刪除舊蛇尾
    time.sleep(0.2) # 暫停0.2s

pgzrun.go() # 開始執行遊戲

總結

這次我們主要製作了貪吃蛇遊戲，瞭解了time模組的sleep函數、clock模組的schedule等功能，學習了列表的插入函數、break與continue語句、函數的定義與呼叫等知識點。讀者可以嘗試在本章程式碼的基礎上繼續改進：1．實現得分越來越高，遊戲速度越來越快的效果；2．實現蛇頭、蛇身不同顏色的顯示效果；

以上就是基於Python實現貪吃蛇小遊戲(附原始碼)的詳細內容，更多關於Python貪吃蛇遊戲的資料請關注it145.com其它相關文章！