【python教程入门学习】Python实现自动玩贪吃蛇程序

这篇文章主要介绍了通过Python实现的简易的自动玩贪吃蛇游戏的小程序，文中的示例代码讲解详细，感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学一学

实现效果

先看看效果

这比我手动的快多了，而且是单机的，自动玩没惹骂我，哈哈，多人游戏整个自动玩会被骂死~

代码

没装软件的先安装一下软件，没装模块的安装一下pygame模块。

`pip install pygame`

导入模块

`import` `pygame,sys,time,random``from` `pygame.``locals` `import` `*`

定义颜色变量

`redColour` `=` `pygame.Color(``255``,``0``,``0``)``blackColour` `=` `pygame.Color(``0``,``0``,``0``)``whiteColour` `=` `pygame.Color(``255``,``255``,``255``)``greenColour` `=` `pygame.Color(``0``,``255``,``0``)``headColour` `=` `pygame.Color(``0``,``119``,``255``)`

在所有后续的除法中，为预防pygame输出出现偏差，必须取除数(//)而不是单纯除法(/)

程序界面

第0行，HEIGHT行，第0列，WIDTH列为围墙，所以实际大小是13*13

`IGHT` `=` `15``WIDTH` `=` `15``FIELD_SIZE` `=` `HEIGHT` `*` `WIDTH``# 蛇头位于snake数组的第一个元素``HEAD` `=` `0`

用数字代表不同的对象，因为运动时矩阵上每个格子会处理成到达食物的路径长度，因此这三个变量间需要有足够大的间隔(>HEIGHT*WIDTH)来互相区分，小写一般是坐标，大写代表常量。对于新手小白想更轻松的学好Python基础，Python爬虫，web开发、大数据，数据分析,人工智能等技术，这里给大家分享系统教学资源，架下我尉（同英）： 2763177065 【教程/工具/方法/解疑】

`FOOD` `=` `0``UNDEFINED` `=` `(HEIGHT` `+` `1``)` `*` `(WIDTH` `+` `1``)``SNAKE` `=` `2` `*` `UNDEFINED`

snake是一维数组，对应元素直接加上以下值就表示向四个方向移动。

`LEFT` `=` `-``1``RIGHT` `=` `1``UP` `=` `-``WIDTH` `# 一维数组，所以需要整个宽度都加上才能表示上下移动。``DOWN` `=` `WIDTH`

错误码

`ERR` `=` `-``2333`

用一维数组来表示二维的东西，board表示蛇运动的矩形场地，初始化蛇头在(1,1)的地方，初始蛇长度为1。

`board` `=` `[``0``]` `*` `FIELD_SIZE` `#[0,0,0,……]``snake` `=` `[``0``]` `*` `(FIELD_SIZE``+``1``)``snake[HEAD]` `=` `1``*``WIDTH``+``1``snake_size` `=` `1`

与上面变量对应的临时变量，蛇试探性地移动时使用。

`tmpboard` `=` `[``0``]` `*` `FIELD_SIZE``tmpsnake` `=` `[``0``]` `*` `(FIELD_SIZE``+``1``)``tmpsnake[HEAD]` `=` `1``*``WIDTH``+``1``tmpsnake_size` `=` `1`

food:食物位置初始在(4, 7)，best_move: 运动方向。

`food` `=` `4` `*` `WIDTH` `+` `7``best_move` `=` `ERR`

运动方向数组，游戏分数(蛇长)

`mov` `=` `[LEFT, RIGHT, UP, DOWN]                                          ``score` `=` `1`

检查一个cell有没有被蛇身覆盖，没有覆盖则为free，返回true 。

`def` `is_cell_free(idx, psize, psnake):``return` `not` `(idx` `in` `psnake[:psize])`

检查某个位置idx是否可向move方向运动

`def` `is_move_possible(idx, move):``flag` `=` `False``if` `move` `=``=` `LEFT:``#因为实际范围是13*13,[1,13]*[1,13]，所以idx为1时不能往左跑，此时取余为1所以>1``flag` `=` `True` `if` `idx``%``WIDTH >` `1` `else` `False``elif` `move` `=``=` `RIGHT:``#这里的<WIDTH-2跟上面是一样的道理``flag` `=` `True` `if` `idx``%``WIDTH < (WIDTH``-``2``)` `else` `False``elif` `move` `=``=` `UP:``#这里向上的判断画图很好理解，因为在[1,13]*[1,13]的实际运动范围外，还有个``#大框是围墙，就是之前说的那几个行列，下面判断向下运动的条件也是类似的``flag` `=` `True` `if` `idx > (``2``*``WIDTH``-``1``)` `else` `False``elif` `move` `=``=` `DOWN:``flag` `=` `True` `if` `idx < (FIELD_SIZE``-``2``*``WIDTH)` `else` `False``return` `flag`

重置board

board_BFS后，UNDEFINED值都变为了到达食物的路径长度。

如需要还原，则要重置它。

`def` `board_reset(psnake, psize, pboard):``for` `i` `in` `range``(FIELD_SIZE):``if` `i` `=``=` `food:``pboard[i]` `=` `FOOD``elif` `is_cell_free(i, psize, psnake):` `# 该位置为空``pboard[i]` `=` `UNDEFINED``else``:` `# 该位置为蛇身``pboard[i]` `=` `SNAKE`

广度优先搜索遍历整个board，计算出board中每个非SNAKE元素到达食物的路径长度。

`def` `board_BFS(pfood, psnake, pboard):``queue` `=` `[]``queue.append(pfood)``inqueue` `=` `[``0``]` `*` `FIELD_SIZE``found` `=` `False``# while循环结束后，除了蛇的身体，``# 其它每个方格中的数字为从它到食物的曼哈顿间距``while` `len``(queue)!``=``0``:``idx` `=` `queue.pop(``0``)``#初始时idx是食物的坐标``if` `inqueue[idx]` `=``=` `1``:` `continue``inqueue[idx]` `=` `1``for` `i` `in` `range``(``4``):``#左右上下``if` `is_move_possible(idx, mov[i]):``if` `idx` `+` `mov[i]` `=``=` `psnake[HEAD]:``found` `=` `True``if` `pboard[idx``+``mov[i]] < SNAKE:` `# 如果该点不是蛇的身体``if` `pboard[idx``+``mov[i]] > pboard[idx]``+``1``:``#小于的时候不管，不然会覆盖已有的路径数据。``pboard[idx``+``mov[i]]` `=` `pboard[idx]` `+` `1``if` `inqueue[idx``+``mov[i]]` `=``=` `0``:``queue.append(idx``+``mov[i])``return` `found`

从蛇头开始，根据board中元素值，从蛇头周围4个领域点中选择最短路径。

`def` `choose_shortest_safe_move(psnake, pboard):``best_move` `=` `ERR``min` `=` `SNAKE``for` `i` `in` `range``(``4``):``if` `is_move_possible(psnake[HEAD], mov[i])` `and` `pboard[psnake[HEAD]``+``mov[i]]<``min``:``#这里判断最小和下面的函数判断最大，都是先赋值，再循环互相比较``min` `=` `pboard[psnake[HEAD]``+``mov[i]]``best_move` `=` `mov[i]``return` `best_move`

检查是否可以追着蛇尾运动，即蛇头和蛇尾间是有路径的，为的是避免蛇头陷入死路。虚拟操作，在tmpboard,tmpsnake中进行。

`def` `is_tail_inside():``global` `tmpboard, tmpsnake, food, tmpsnake_size``tmpboard[tmpsnake[tmpsnake_size``-``1``]]` `=` `0` `# 虚拟地将蛇尾变为食物(因为是虚拟的，所以在tmpsnake,tmpboard中进行)``tmpboard[food]` `=` `SNAKE` `# 放置食物的地方，看成蛇身``result` `=` `board_BFS(tmpsnake[tmpsnake_size``-``1``], tmpsnake, tmpboard)` `# 求得每个位置到蛇尾的路径长度``for` `i` `in` `range``(``4``):` `# 如果蛇头和蛇尾紧挨着，则返回False。即不能follow_tail，追着蛇尾运动了``if` `is_move_possible(tmpsnake[HEAD], mov[i])` `and` `tmpsnake[HEAD]``+``mov[i]``=``=``tmpsnake[tmpsnake_size``-``1``]` `and` `tmpsnake_size>``3``:``result` `=` `False``return` `result`

让蛇头朝着蛇尾运行一步，不管蛇身阻挡，朝蛇尾方向运行。

`def` `follow_tail():``global` `tmpboard, tmpsnake, food, tmpsnake_size``tmpsnake_size` `=` `snake_size``tmpsnake` `=` `snake[:]``board_reset(tmpsnake, tmpsnake_size, tmpboard)` `# 重置虚拟board``tmpboard[tmpsnake[tmpsnake_size``-``1``]]` `=` `FOOD` `# 让蛇尾成为食物``tmpboard[food]` `=` `SNAKE` `# 让食物的地方变成蛇身``board_BFS(tmpsnake[tmpsnake_size``-``1``], tmpsnake, tmpboard)` `# 求得各个位置到达蛇尾的路径长度``tmpboard[tmpsnake[tmpsnake_size``-``1``]]` `=` `SNAKE` `# 还原蛇尾``return` `choose_longest_safe_move(tmpsnake, tmpboard)` `# 返回运行方向(让蛇头运动1步)`

在各种方案都不行时，随便找一个可行的方向来走(1步)

`def` `any_possible_move():``global` `food , snake, snake_size, board``best_move` `=` `ERR``board_reset(snake, snake_size, board)``board_BFS(food, snake, board)``min` `=` `SNAKE``for` `i` `in` `range``(``4``):``if` `is_move_possible(snake[HEAD], mov[i])` `and` `board[snake[HEAD]``+``mov[i]]<``min``:``min` `=` `board[snake[HEAD]``+``mov[i]]``best_move` `=` `mov[i]``return` `best_move`

转换数组函数

`def` `shift_array(arr, size):``for` `i` `in` `range``(size,` `0``,` `-``1``):``arr[i]` `=` `arr[i``-``1``]``def` `new_food():``#随机函数生成新的食物``global` `food, snake_size``cell_free` `=` `False``while` `not` `cell_free:``w` `=` `random.randint(``1``, WIDTH``-``2``)``h` `=` `random.randint(``1``, HEIGHT``-``2``)``food` `=` `WIDTH``*``h` `+` `w``cell_free` `=` `is_cell_free(food, snake_size, snake)``pygame.draw.rect(playSurface,redColour,Rect(``18``*``(food``/``/``WIDTH),` `18``*``(food``%``WIDTH),``18``,``18``))`

真正的蛇在这个函数中，朝pbest_move走1步。

`def` `make_move(pbest_move):``global` `snake, board, snake_size, score``shift_array(snake, snake_size)``snake[HEAD]` `+``=` `pbest_move``p` `=` `snake[HEAD]``for` `body` `in` `snake:``#画蛇，身体，头，尾``pygame.draw.rect(playSurface,whiteColour,Rect(``18``*``(body``/``/``WIDTH),` `18``*``(body``%``WIDTH),``18``,``18``))``pygame.draw.rect(playSurface,greenColour,Rect(``18``*``(snake[snake_size``-``1``]``/``/``WIDTH),``18``*``(snake[snake_size``-``1``]``%``WIDTH),``18``,``18``))``pygame.draw.rect(playSurface,headColour,Rect(``18``*``(p``/``/``WIDTH),` `18``*``(p``%``WIDTH),``18``,``18``))``#下面一行是把初始情况会出现的第一个白块bug填掉``pygame.draw.rect(playSurface,(``255``,``255``,``0``),Rect(``0``,``0``,``18``,``18``))``# 刷新pygame显示层``pygame.display.flip()``# 如果新加入的蛇头就是食物的位置``# 蛇长加1，产生新的食物，重置board(因为原来那些路径长度已经用不上了)``if` `snake[HEAD]` `=``=` `food:``board[snake[HEAD]]` `=` `SNAKE` `# 新的蛇头``snake_size` `+``=` `1``score` `+``=` `1``if` `snake_size < FIELD_SIZE: new_food()``else``:` `# 如果新加入的蛇头不是食物的位置``board[snake[HEAD]]` `=` `SNAKE` `# 新的蛇头``board[snake[snake_size]]` `=` `UNDEFINED` `# 蛇尾变为UNDEFINED，黑色``pygame.draw.rect(playSurface,blackColour,Rect(``18``*``(snake[snake_size]``/``/``WIDTH),``18``*``(snake[snake_size]``%``WIDTH),``18``,``18``))``# 刷新pygame显示层``pygame.display.flip()`

虚拟地运行一次，然后在调用处检查这次运行可否可行，可行才真实运行。对于新手小白想更轻松的学好Python基础，Python爬虫，web开发、大数据，数据分析,人工智能等技术，这里给大家分享系统教学资源，架下我尉（同英）： 2763177065 【教程/工具/方法/解疑】

虚拟运行吃到食物后，得到虚拟下蛇在board的位置。

`def` `virtual_shortest_move():``global` `snake, board, snake_size, tmpsnake, tmpboard, tmpsnake_size, food``tmpsnake_size` `=` `snake_size``tmpsnake` `=` `snake[:]` `# 如果直接tmpsnake=snake，则两者指向同一处内存``tmpboard` `=` `board[:]` `# board中已经是各位置到达食物的路径长度了，不用再计算``board_reset(tmpsnake, tmpsnake_size, tmpboard)``food_eated` `=` `False``while` `not` `food_eated:``board_BFS(food, tmpsnake, tmpboard)   ``move` `=` `choose_shortest_safe_move(tmpsnake, tmpboard)``shift_array(tmpsnake, tmpsnake_size)``tmpsnake[HEAD]` `+``=` `move` `# 在蛇头前加入一个新的位置``# 如果新加入的蛇头的位置正好是食物的位置``# 则长度加1，重置board，食物那个位置变为蛇的一部分(SNAKE)``if` `tmpsnake[HEAD]` `=``=` `food:``tmpsnake_size` `+``=` `1``board_reset(tmpsnake, tmpsnake_size, tmpboard)` `# 虚拟运行后，蛇在board的位置``tmpboard[food]` `=` `SNAKE``food_eated` `=` `True``else``:` `# 如果蛇头不是食物的位置，则新加入的位置为蛇头，最后一个变为空格``tmpboard[tmpsnake[HEAD]]` `=` `SNAKE``tmpboard[tmpsnake[tmpsnake_size]]` `=` `UNDEFINED`

如果蛇与食物间有路径，则调用本函数。

`def` `find_safe_way():``global` `snake, board``safe_move` `=` `ERR``# 虚拟地运行一次，因为已经确保蛇与食物间有路径，所以执行有效``# 运行后得到虚拟下蛇在board中的位置，即tmpboard``virtual_shortest_move()` `# 该函数唯一调用处``if` `is_tail_inside():` `# 如果虚拟运行后，蛇头蛇尾间有通路，则选最短路运行(1步)``return` `choose_shortest_safe_move(snake, board)``safe_move` `=` `follow_tail()` `# 否则虚拟地follow_tail 1步，如果可以做到，返回true``return` `safe_move`

初始化pygame 模块

`pygame.init()`

定义一个变量用来控制游戏速度

`fpsClock` `=` `pygame.time.Clock()`

创建pygame显示层

`playSurface` `=` `pygame.display.set_mode((``270``,``270``))``pygame.display.set_caption(``'贪吃蛇'``)`

绘制pygame显示层

`playSurface.fill(blackColour)`

初始化食物

`pygame.draw.rect(playSurface,redColour,Rect(``18``*``(food``/``/``WIDTH),` `18``*``(food``%``WIDTH),``18``,``18``))``while` `True``:``for` `event` `in` `pygame.event.get():``#循环监听键盘和退出事件``if` `event.``type` `=``=` `QUIT:``#如果点了关闭``print``(score)``#游戏结束后打印分数``pygame.quit()``sys.exit()``elif` `event.``type` `=``=` `KEYDOWN:``#如果esc键被按下``if` `event.key``=``=``K_ESCAPE:``print``(score)``#游戏结束后打印分数``pygame.quit()``sys.exit()``# 刷新pygame显示层``pygame.display.flip() ``#画围墙，255,255,0是黄色，边框是36是因为，pygame矩形是以边为初始，向四周填充边框``pygame.draw.rect(playSurface,(``255``,``255``,``0``),Rect(``0``,``0``,``270``,``270``),``36``)``# 重置距离``board_reset(snake, snake_size, board)``# 如果蛇可以吃到食物，board_BFS返回true``# 并且board中除了蛇身(=SNAKE)，其它的元素值表示从该点运动到食物的最短路径长``if` `board_BFS(food, snake, board):``best_move` `=` `find_safe_way()` `# find_safe_way的唯一调用处``else``:``best_move` `=` `follow_tail()``if` `best_move` `=``=` `ERR:``best_move` `=` `any_possible_move()``# 上面一次思考，只得出一个方向，运行一步``if` `best_move !``=` `ERR: make_move(best_move)``else``:``print``(score)``#游戏结束后打印分数``break``# 控制游戏速度``fpsClock.tick(``20``)``#20看上去速度正好`|

以上就是Python实现自动玩贪吃蛇程序的详细内容，更多关于Python自动玩贪吃蛇的资料请关注python教程入门学习其它相关文章！

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实现效果

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