python做一个UART Python做一个好玩

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IT智行领袖 2023-11-03 20:23:26

文章标签 python做一个UART 游戏 python 人工智能 java 文章分类 Python 后端开发

今天是Python项目系列第二期，与大家一起动手制作2048游戏。

这个游戏当年风靡全球，游戏规则极其简单，玩起来也是相当简单，但是要想最后拼出2048，也绝非是一件容易的事。并且玩起来，也很有意思，总想一把一把的挑战。

与2048游戏风格相似的是，它的代码实现起来也是非常简洁，代码只有区区不到200行，并且是纯Python，不用任何第三方包的情况下。

1 Python实现的2048游戏界面

我们先来一览最终实现的游戏界面，顺带帮助不了解2048游戏的读者，熟悉下它。

游戏主界面：

python做一个UART Python做一个好玩_java

游戏基本规则：

键盘中上、下、左、右四个箭头，对应4个漂流方向
合并。数值相等的两个方格可以合并为1个方格，且值乘以2，如下图左下角，两个2方格可合并为一个4方格

python做一个UART Python做一个好玩_游戏_02

合并后，最左下角就是4方格：

python做一个UART Python做一个好玩_python做一个UART_03

但是为什么它的上方又多了2方格呢？注意，这是第三个规则：

随机2方格。发生合并操作时，会从灰色的单元格中随机选择一个，并创建出2方格
漂流。再有1个好玩的操作，我称它为漂流，紧邻上图，我如果按下右箭头，两个左下角的4方格根据规则2首先合并为8方格。同时，所有方格整体向右漂流（沿着箭头方向）。因为发生了合并操作，根据规则3，再生成一个2方格。因此得到了如下界面：

python做一个UART Python做一个好玩_python做一个UART_04

这就是游戏的规则，大家下载我的完整代码后，玩耍一下后，理解规应该会更深，玩起来真的贼爽。

2 项目环境

本项目不使用任何第三方包，全都是Python自带的模块，且只用到2个模块，可见2048游戏的魅力，实现的代码都毫不费力。

一个模块是Tkinter，用来做界面，还用到的随机模块random。

3 项目代码讲解

不到200行代码，是个小框架。主要包括2个类：

Board
Game

下面逐一介绍。

3.1 `Board`类

主要提供三个能力，分别对应上面的三个规则：

合并规则，对应Board类的方法merge_grid
随机创建2方格，对应Board类的方法random_cell
漂流，对应Board类的方法drifting_left

3.2 `Game`类

主要提供Tkinter的键盘消息和事件处理能力，对应方法event_handlers，比较简单，所以主要讲解Board类

`merge_grid`方法

编写merge_grid方法的逻辑，假定是在按下左箭头时，为什么这样假定，后面我会重点分析，这是理解这套代码的核心。基于此，合并邻近的两个非零相等单元格，实现逻辑很简单：

def merge_grid(self):
        """
        向左移动，合并邻近的两个非零相等单元格
        :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

实现random_cell方法就更简单了，随机从灰色（没有数字的方格）方格中，挑选一个，并赋值为2就行：

def random_cell(self):
        """
        从零单元格中随机产生一个2号单元格
        :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

实现漂流drifting_left方法，使用的是最基本的快慢指针，cnt是慢指针，j是快指针。

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：慢指针，j: 快指针
            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