怎么用Python實現2048小游戲

這篇文章主要介紹怎么用Python實現2048小游戲，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

一、開發環境

Python版本：3.6.4
相關模塊：
pygame模塊；
以及一些Python自帶的模塊。

二、環境搭建

安裝Python并添加到環境變量，pip安裝需要的相關模塊即可。

三、原理介紹

“使用方向鍵移動方塊，兩個數字相同的方塊撞在一起后，將會合并為一個數字是原來兩倍的新方塊。游戲的時候盡可能多地合并這些數字方塊就行了。”
大概了解了游戲規則之后，我們就可以開始寫這個游戲啦~首先，進行一下游戲初始化操作并播放一首自己喜歡的游戲背景音樂：

# 游戲初始化
pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode(cfg.SCREENSIZE)
pygame.display.set_caption('2048 —— 彳余大膽')
# 播放背景音樂
pygame.mixer.music.load(cfg.BGMPATH)
pygame.mixer.music.play(-1, 30)

接著，我們來定義一個2048游戲類，里面主要負責實現2048的各種游戲規則：

'''2048游戲'''
class Game2048(object):
  def __init__(self, matrix_size=(4, 4), max_score_filepath=None, **kwargs):
    # matrix_size: (num_rows, num_cols)
    self.matrix_size = matrix_size
    # 游戲最高分保存路徑
    self.max_score_filepath = max_score_filepath
    # 初始化
    self.initialize()

具體而言，我們先用一個二維的列表來保存當前的游戲狀態：

self.game_matrix = [['null' for _ in range(self.matrix_size[1])] for _ in range(self.matrix_size[0])]

其中null表示當前的塊里沒有數字。否則，對應的位置則用當前的數字表示。很顯然地，2048小游戲的當前游戲狀態是可以用一個4*4的列表表示的：

游戲一開始，我們需要在這個二維列表里隨機地選擇兩個位置生成數字(即2或者4)：

'''在新的位置隨機生成數字'''
def randomGenerateNumber(self):
  empty_pos = []
  for i in range(self.matrix_size[0]):
    for j in range(self.matrix_size[1]):
      if self.game_matrix[i][j] == 'null': empty_pos.append([i, j])
  i, j = random.choice(empty_pos)
  self.game_matrix[i][j] = 2 if random.random() > 0.1 else 4

self.randomGenerateNumber()
self.randomGenerateNumber()

然后，當玩家按下方向鍵(↑↓←→)時，這個二維列表要根據玩家的操作指令進行更新，主要分為兩個部分：
移動所有的數字塊并進行必要的合并和記分；
隨機地在一個還沒有數字的位置上生成一個數字。
具體而言，代碼實現如下：

'''更新游戲狀態'''
def update(self):
  game_matrix_before = copy.deepcopy(self.game_matrix)
  self.move()
  if game_matrix_before != self.game_matrix: self.randomGenerateNumber()

其中，移動所有的數字并進行必要的合并的代碼實現如下：

'''根據指定的方向, 移動所有數字塊'''
def move(self):
  # 提取非空數字
  def extract(array):
    array_new = []
    for item in array:
      if item != 'null': array_new.append(item)
    return array_new
  # 合并非空數字
  def merge(array):
    score = 0
    if len(array) < 2: return array, score
    for i in range(len(array)-1):
      if array[i] == 'null':
        break
      if array[i] == array[i+1]:
        array[i] *= 2
        array.pop(i+1)
        array.append('null')
        score += array[i]
    return extract(array), score
  # 不需要移動的話直接return
  if self.move_direction is None: return
  # 向上
  if self.move_direction == 'up':
    for j in range(self.matrix_size[1]):
      col = []
      for i in range(self.matrix_size[0]):
        col.append(self.game_matrix[i][j])
      col = extract(col)
      col.reverse()
      col, score = merge(col)
      self.score += score
      col.reverse()
      col = col + ['null',] * (self.matrix_size[0] - len(col))
      for i in range(self.matrix_size[0]):
        self.game_matrix[i][j] = col[i]
  # 向下
  elif self.move_direction == 'down':
    for j in range(self.matrix_size[1]):
      col = []
      for i in range(self.matrix_size[0]):
        col.append(self.game_matrix[i][j])
      col = extract(col)
      col, score = merge(col)
      self.score += score
      col = ['null',] * (self.matrix_size[0] - len(col)) + col
      for i in range(self.matrix_size[0]):
        self.game_matrix[i][j] = col[i]
  # 向左
  elif self.move_direction == 'left':
    for idx, row in enumerate(copy.deepcopy(self.game_matrix)):
      row = extract(row)
      row.reverse()
      row, score = merge(row)
      self.score += score
      row.reverse()
      row = row + ['null',] * (self.matrix_size[1] - len(row))
      self.game_matrix[idx] = row
  # 向右
  elif self.move_direction == 'right':
    for idx, row in enumerate(copy.deepcopy(self.game_matrix)):
      row = extract(row)
      row, score = merge(row)
      self.score += score
      row = ['null',] * (self.matrix_size[1] - len(row)) + row
      self.game_matrix[idx] = row
  self.move_direction = None

懶得動腦子了(反正就4*4那么大T_T)，所以直接遍歷了這個二維列表以實現我們想要的所有操作了。最后，我們再寫個函數以根據當前的游戲狀態來判斷游戲是否結束就ok啦：

'''游戲是否結束'''
@property
def isgameover(self):
  for i in range(self.matrix_size[0]):
    for j in range(self.matrix_size[1]):
      if self.game_matrix[i][j] == 'null': return False
      if (i == self.matrix_size[0] - 1) and (j == self.matrix_size[1] - 1):
        continue
      elif (i == self.matrix_size[0] - 1):
        if (self.game_matrix[i][j] == self.game_matrix[i][j+1]):
          return False
      elif (j == self.matrix_size[1] - 1):
        if (self.game_matrix[i][j] == self.game_matrix[i+1][j]):
          return False
      else:
        if (self.game_matrix[i][j] == self.game_matrix[i+1][j]) or (self.game_matrix[i][j] == self.game_matrix[i][j+1]):
          return False
  return True

其實很簡單，如果二維列表被數字填滿，且數字不能再進行合并的話，這局游戲就結束了，否則，游戲就沒有結束。
定義完2048游戲類，我們的游戲基本上算是寫完了。只需要在游戲主循環里根據用戶操作來更新當前的游戲狀態并將游戲里所有必要的元素顯示在屏幕上就ok啦：

# 游戲主循環
clock = pygame.time.Clock()
is_running = True
while is_running:
  screen.fill(pygame.Color(cfg.BG_COLOR))
  # --按鍵檢測
  for event in pygame.event.get():
    if event.type == pygame.QUIT:
      pygame.quit()
      sys.exit()
    elif event.type == pygame.KEYDOWN:
      if event.key in [pygame.K_UP, pygame.K_DOWN, pygame.K_LEFT, pygame.K_RIGHT]:
        game_2048.setDirection({pygame.K_UP: 'up', pygame.K_DOWN: 'down', pygame.K_LEFT: 'left', pygame.K_RIGHT: 'right'}[event.key])
  # --更新游戲狀態
  game_2048.update()
  if game_2048.isgameover:
    game_2048.saveMaxScore()
    is_running = False
  # --將必要的游戲元素畫到屏幕上
  drawGameMatrix(screen, game_2048.game_matrix, cfg)
  start_x, start_y = drawScore(screen, game_2048.score, game_2048.max_score, cfg)
  drawGameIntro(screen, start_x, start_y, cfg)
  # --屏幕更新
  pygame.display.update()
  clock.tick(cfg.FPS)
return endInterface(screen, cfg)

四、效果圖

最后的效果大概是這樣的：

以上是“怎么用Python實現2048小游戲”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！希望分享的內容對大家有幫助，更多相關知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道！