一、Python游戏开发,Python实现贪吃蛇小游戏与吃豆豆 附带源码

Python版本： 3.6.4

相关模块：

pygame模块；

以及一些Python自带的模块。

安装Python并添加到环境变量，pip安装需要的相关模块即可。

贪吃蛇的游戏规则应该不需要我多做介绍了吧T_T。写个贪吃蛇游戏其实还是很简单的。首先，我们进行一下游戏初始化：

然后定义一个贪吃蛇类：

其中head_coord用来记录蛇头所在位置，而tail_coords是一个二维数组，用来记录所有蛇身的位置。一开始，贪吃蛇长为3，并且位置是随机生成的。用户通过键来控制贪吃蛇的行动：

需要注意的是，贪吃蛇不能180大拐弯，只能90地拐弯。例如正在向左行动的贪吃蛇不能瞬间变成向右行动。具体而言，代码实现如下：

然后，我们需要随机生成一个食物，且需要保证该食物的位置不与贪吃蛇的位置相同：

在更新贪吃蛇的时候，如果它吃到了食物，则蛇身长加一，否则只是简单的按照给定的方向行动而不改变蛇身长度：

同时，当贪吃蛇吃到食物时，需要重新生成一个新的食物：

最后，当贪吃蛇碰到墙壁或者蛇头碰到蛇身时，游戏结束：

并显示一下游戏结束界面：

玩家通过键控制游戏的主角吃豆人吃掉藏在迷宫内的所有豆子，并且不能被鬼魂抓到。

若能顺利吃完迷宫内的所有豆子并且不被鬼魂抓到，则游戏胜利，否则游戏失败。

逐步实现：

Step1：定义游戏精灵类

首先，让我们先来明确一下该游戏需要哪些游戏精灵类。

①墙类

②食物类(即豆豆)

③角色类

角色类包括吃豆人和鬼魂，鬼魂由电脑控制其运动轨迹，吃豆人由玩家控制其运动轨迹。

显然，其均需具备更新角色位置和改变角色运动方向的能力，其源代码如下：

Step2：设计游戏地图

利用Step1中定义的游戏精灵类，我们就可以开始设计游戏地图了。由于时间有限，我只写了一个关卡的游戏地图，有兴趣的小伙伴可以在此基础上进行扩展(在我的源代码基础上进行扩展是很方便滴~)。游戏地图的设计包括以下四方面内容：

①创建墙

②创建门(一开始关幽灵用的)

image.gif

③创建角色

④创建食物

因为食物不能和墙、门以及角色的位置重叠，所以为了方便设计游戏地图，要先创建完墙、门以及角色后再创建食物：

Step3：设计游戏主循环

接下来开始设计游戏主循环。首先是初始化：

然后定义主函数：

其中startLevelGame函数用于开始某一关游戏，其源代码如下：

showText函数用于在游戏结束或关卡切换时在游戏界面中显示提示性文字，其源代码如下：

二、为什么python贪吃蛇运行错误

'float' object cannot be interpreted as an integer的意思是：float类型不能解释为int类型。

代码错误处应该发生在图中红框内的代码语句中。

因为使用的是Python3所以在所框语句中应该使用//去代替/。

扩展资料：

Python贪吃蛇代码：

import pygame,sys,random,time

from pygame.locals import*#从pygame模块导入常用的函数和常量

#定义颜色变量

black_colour= pygame.Color(0,0,0)

white_colour= pygame.Color(255,255,255)

red_colour= pygame.Color(255,0,0)

grey_colour= pygame.Color(150,150,150)

#定义游戏结束函数

def GameOver(gamesurface):

#设置提示字体的格式

GameOver_font= pygame.font.SysFont("MicrosoftYaHei", 16)

#设置提示字体的颜色

GameOver_colour= GameOver_font.render('Game Over',True,grey_colour)

#设置提示位置

GameOver_location= GameOver_colour.get_rect()

GameOver_location.midtop=(320,10)

#绑定以上设置到句柄

gamesurface.blit(GameOver_colour,GameOver_location)

#提示运行信息

pygame.display.flip()

#休眠5秒

time.sleep(5)

#退出游戏

pygame.quit()

#退出程序

sys.exit()

#定义主函数

def main():

#初始化pygame，为使用硬件做准备

pygame.init()

pygame.time.Clock()

ftpsClock= pygame.time.Clock()

#创建一个窗口

gamesurface= pygame.display.set_mode((640,480))

#设置窗口的标题

pygame.display.set_caption('tanchishe snake')

#初始化变量

#初始化贪吃蛇的起始位置

snakeposition= [100,100]

#初始化贪吃蛇的长度

snakelength= [[100,100],[80,100],[60,100]]

#初始化目标方块的位置

square_purpose= [300,300]

#初始化一个数来判断目标方块是否存在

square_position= 1

#初始化方向，用来使贪吃蛇移动

derection="right"

change_derection= derection

#进行游戏主循环

while True:

#检测按键等pygame事件

for event in pygame.event.get():

if event.type==QUIT:

#接收到退出事件后，退出程序

pygame.quit()

sys.exit()

elif event.type==KEYDOWN:

#判断键盘事件,用w,s,a,d来表示上下左右

if event.key==K_RIGHT or event.key==ord('d'):

change_derection="right"

if event.key==K_LEFT or event.key==ord('a'):

change_derection="left"

if event.key==K_UP or event.key==ord('w'):

change_derection="up"

if event.key==K_DOWN or event.key==ord('s'):

change_derection="down"

if event.key==K_ESCAPE:

pygame.event.post(pygame.event.Event(QUIT))

#判断移动的方向是否相反

if change_derection=='left'and not derection=='right':

derection= change_derection

if change_derection=='right'and not derection=='left':

derection= change_derection

if change_derection=='up' and not derection=='down':

derection= change_derection

if change_derection=='down' and not derection=='up':

derection= change_derection

#根据方向，改变坐标

if derection=='left':

snakeposition[0]-= 20

if derection=='right':

snakeposition[0]+= 20

if derection=='up':

snakeposition[1]-= 20

if derection=='down':

snakeposition[1]+= 20

#增加蛇的长度

snakelength.insert(0,list(snakeposition))

#判断是否吃掉目标方块

if snakeposition[0]==square_purpose[0] and snakeposition[1]==square_purpose[1]:

square_position= 0

else:

snakelength.pop()

#重新生成目标方块

if square_position==0:

#随机生成x,y,扩大二十倍，在窗口范围内

x= random.randrange(1,32)

y= random.randrange(1,24)

square_purpose= [int(x*20),int(y*20)]

square_position= 1

#绘制pygame显示层

gamesurface.fill(black_colour)

for position in snakelength:

pygame.draw.rect(gamesurface,white_colour,Rect(position[0],position[1],20,20))

pygame.draw.rect(gamesurface,red_colour,Rect(square_purpose[0],square_purpose[1],20,20))

#刷新pygame显示层

pygame.display.flip()

#判断是否死亡

if snakeposition[0]<0 or snakeposition[0]>620:

GameOver(gamesurface)

if snakeposition[1]<0 or snakeposition[1]>460:

GameOver(gamesurface)

for snakebody in snakelength[1:]:

if snakeposition[0]==snakebody[0] and snakeposition[1]==snakebody[1]:

GameOver(gamesurface)

#控制游戏速度

ftpsClock.tick(5)

if __name__=="__main__":

main()

三、如何用Python写一个贪吃蛇AI

首先，让我们罗列一些问题：(像头脑风暴那样，想到什么就写下来即可)

蛇和食物间有路径直接就去吃，不可取。那该怎么办？

如果蛇去吃食物后，布局是安全的，是否就直接去吃？(这样最优吗？)

怎样定义布局是否安全？

蛇和食物之间如果没有路径，怎么办？

最短路径是否最优？(这个明显不是了)

那么，如果布局安全的情况下，最短路径是否最优？

除了最短路径，我们还可以怎么走？S形？最长？

怎么应对蛇身越来越长这个问题？

食物是随机出现的，有没可能出现无解的布局？

暴力法(brute force)能否得到最优序列？(让贪吃蛇尽可能地多吃食物)

只要去想，问题还挺多的。这时让我们以面向过程的思想，带着上面的问题，

把思路理一理。一开始，蛇很短(初始化长度为1)，它看到了一个食物，使用 BFS得到矩形中每个位置到达食物的最短路径长度。在没有蛇身阻挡下，

就是曼哈顿距离。然后，我要先判断一下，贪吃蛇这一去是否安全。所以我需要一条虚拟的蛇，它每次负责去探路。如果安全，才让真正的蛇去跑。

当然，虚拟的蛇是不会绘制出来的，它只负责模拟探路。那么，怎么定义一个布局是安全的呢？如果你把文章开头那张动态图片中蛇的销魂走位好好的看一下，

会发现即使到最后蛇身已经很长了，它仍然没事一般地走出了一条路。而且，是跟着蛇尾走的！嗯，这个其实不难解释，蛇在运动的过程中，消耗蛇身，

蛇尾后面总是不断地出现新的空间。蛇短的时候还无所谓，当蛇一长，就会发现，要想活下来，基本就只能追着蛇尾跑了。在追着蛇尾跑的过程中，

再去考虑能否安全地吃到食物。(下图是某次 BFS后，得到的一个布局， 0代表食物，数字代表该位置到达食物的距离，+号代表蛇头，*号代表蛇身，

-号代表蛇尾，#号代表空格，外面的一圈#号代表围墙)

#######

# 0 1 2 3 4#

# 1 2 3# 5#

# 2 3 4- 6#

# 3+** 7#

# 4 5 6 7 8#

#######

经过上面的分析，我们可以将布局是否安全定义为蛇是否可以跟着蛇尾运动，也就是蛇吃完食物后，蛇头和蛇尾间是否存在路径，如果存在，我就认为是安全的。

OK，继续。真蛇派出虚拟蛇去探路后，发现吃完食物后的布局是安全的。那么，

真蛇就直奔食物了。等等，这样的策略好吗？未必。因为蛇每运动一步，布局就变化一次。布局一变就意味着可能存在更优解。比如因为蛇尾的消耗，

原本需要绕路才能吃到的食物，突然就出现在蛇眼前了。所以，真蛇走一步后，更好的做法是，重新做 BFS。然后和上面一样进行安全判断，然后再走。

接下来我们来考虑一下，如果蛇和食物之间不存在路径怎么办？上文其实已经提到了做法了，跟着蛇尾走。只要蛇和食物间不存在路径，蛇就一直跟着蛇尾走。同样的，由于每走一步布局就会改变，所以每走一步就重新做 BFS得到最新布局。

好了，问题又来了。如果蛇和食物间不存在路径且蛇和蛇尾间也不存在路径，

怎么办？这个我是没办法了，选一步可行的路径来走就是了。还是一个道理，每次只走一步，更新布局，然后再判断蛇和食物间是否有安全路径；

没有的话，蛇头和蛇尾间是否存在路径；还没有，再挑一步可行的来走。

上面列的好几个问题里都涉及到蛇的行走策略，一般而言，我们会让蛇每次都走最短路径。这是针对蛇去吃食物的时候，

可是蛇在追自己的尾巴的时候就不能这么考虑了。我们希望的是蛇头在追蛇尾的过程中，

尽可能地慢。这样蛇头和蛇尾间才能腾出更多的空间，空间多才有得发展。所以蛇的行走策略主要分为两种：

1.目标是食物时，走最短路径

2.目标是蛇尾时，走最长路径

那第三种情况呢？与食物和蛇尾都没路径存在的情况下，这个时候本来就只是挑一步可行的步子来走，最短最长关系都不大了。

至于人为地让蛇走S形，我觉得这不是什么好策略，最初版本中已经分析过它的问题了。(当然，除非你想使用最最无懈可击的那个版本，就是完全不管食物，

让蛇一直走S，然后在墙边留下一条过道即可。这样一来，蛇总是可以完美地把所有食物吃完，然后占满整个空间，可是就很 boring了。

没有任何的意思)

上面还提到一个问题：因为食物是随机出现的，有没可能出现无解的局面？答案是：有。我运行了程序，然后把每一次布局都输出到 log，发现会有这样的情况：

#######

#*****#

#**- 0*#

#**#+*#

#*****#

#*****#

#######

其中，+号是蛇头，-号是蛇尾，*号是蛇身，0是食物，#号代表空格，外面一圈#号代表墙。这个布局上，食物已经在蛇头面前了，可是它能吃吗？不能！因为它吃完食物后，长度加1，蛇头就会把 0的位置填上，布局就变成：

#######

#*****#

#**-+*#

#**#**#

#*****#

#*****#

#######

此时，由于蛇的长度加1，蛇尾没有动，而蛇头被自己围着，挂掉了。可是，我们却还有一个空白的格子#没有填充。按照我们之前教给蛇的策略，

面对这种情况，蛇头就只会一直追着蛇尾跑，每当它和食物有路径时，它让虚拟的蛇跑一遍发现，得到的新布局是不安全的，所以不会去吃食物，

而是选择继续追着蛇尾跑。然后它就这样一直跑，一直跑。死循环，直到你按 ESC键为止。

由于食物是随机出现的，所以有可能出现上面这种无解的布局。当然了，你也可以得到完满的结局，贪吃蛇把整个矩形都填充满。

上面的最后一个问题，暴力法是否能得到最优序列。从上面的分析看来，可以得到，但不能保证一定得到。

最后，看看高瞻远瞩的蛇是怎么跑的吧：