创建游戏文件 2048.py

首先导入需要的包：

import curses

from random import randrange, choice

from collections import defaultdict

主逻辑

用户行为

所有的有效输入都可以转换为"上，下，左，右，游戏重置，退出"这六种行为，用 actions 表示

actions = ['Up', 'Left', 'Down', 'Right', 'Restart', 'Exit']

有效输入键是最常见的 W(上)，A(左)，S(下)，D(右)，R(重置)，Q(退出)，这里要考虑到大写键开启的情况，获得有效键值列表：

letter_codes = [ord(ch) for ch in 'WASDRQwasdrq']

将输入与行为进行关联：

actionsdict = dict(zip(lettercodes, actions * 2))

状态机

处理游戏主逻辑的时候我们会用到一种十分常用的技术：状态机，或者更准确的说是有限状态机(FSM)

你会发现 2048 游戏很容易就能分解成几种状态的转换。

state 存储当前状态， state_actions 这个词典变量作为状态转换的规则，它的 key 是状态，value 是返回下一个状态的函数：

Init: init()

Game: game()

Win: lambda: not_game('Win')

Gameover: lambda: not_game('Gameover')

Exit: 退出循环

状态机会不断循环，直到达到 Exit 终结状态结束程序。

下面是经过提取的主逻辑的代码，会在后面进行补全：

def main(stdscr):

def init():

#重置游戏棋盘

return 'Game'

def not_game(state):

#画出 GameOver 或者 Win 的界面

#读取用户输入得到action，判断是重启游戏还是结束游戏

responses = defaultdict(lambda: state) ＃默认是当前状态，没有行为就会一直在当前界面循环

responses['Restart'], responses['Exit'] = 'Init', 'Exit' #对应不同的行为转换到不同的状态

return responses[action]

def game():

#画出当前棋盘状态

#读取用户输入得到action

if action == 'Restart':

return 'Init'

if action == 'Exit':

return 'Exit'

#if 成功移动了一步:

if 游戏胜利了:

return 'Win'

if 游戏失败了:

return 'Gameover'

return 'Game'

state_actions = {

'Init': init,

'Win': lambda: not_game('Win'),

'Gameover': lambda: not_game('Gameover'),

'Game': game

}

state = 'Init'

#状态机开始循环

while state != 'Exit':

state = state_actions[state]()

用户输入处理

阻塞＋循环，直到获得用户有效输入才返回对应行为：

def get_user_action(keyboard):

char = "N"

while char not in actions_dict:

char = keyboard.getch()

return actions_dict[char]

矩阵转置与矩阵逆转

加入这两个操作可以大大节省我们的代码量，减少重复劳动，看到后面就知道了。

矩阵转置：

def transpose(field):

return [list(row) for row in zip(*field)]

矩阵逆转(不是逆矩阵)：

def invert(field):

return [row[::-1] for row in field]

创建棋盘

初始化棋盘的参数，可以指定棋盘的高和宽以及游戏胜利条件，默认是最经典的 4×4～2048。

class GameField(object):

def __init__(self, height=4, width=4, win=2048):

self.height = height #高

self.width = width #宽

self.win_value = 2048 #过关分数

self.score = 0 #当前分数

self.highscore = 0 #最高分

self.reset() #棋盘重置

棋盘操作

随机生成一个 2 或者 4

def spawn(self):

new_element = 4 if randrange(100) > 89 else 2

(i,j) = choice([(i,j) for i in range(self.width) for j in range(self.height) if self.field[i][j] == 0])

self.field[i][j] = new_element

#### 重置棋盘

def reset(self):

if self.score > self.highscore:

self.highscore = self.score

self.score = 0

self.field = [[0 for i in range(self.width)] for j in range(self.height)]

self.spawn()

self.spawn()

#### 一行向左合并

(注：这一操作是在 move 内定义的，拆出来是为了方便阅读)

def move_row_left(row):

def tighten(row): # 把零散的非零单元挤到一块

new_row = [i for i in row if i != 0]

new_row += [0 for i in range(len(row) - len(new_row))]

return new_row

def merge(row): # 对邻近元素进行合并

pair = False

new_row = []

for i in range(len(row)):

if pair:

new_row.append(2 * row[i])

self.score += 2 * row[i]

pair = False

else:

if i + 1 < len(row) and row[i] == row[i + 1]:

pair = True

new_row.append(0)

else:

new_row.append(row[i])

assert len(new_row) == len(row)

return new_row

#先挤到一块再合并再挤到一块

return tighten(merge(tighten(row)))

棋盘走一步

通过对矩阵进行转置与逆转，可以直接从左移得到其余三个方向的移动操作

def move(self, direction):

def move_row_left(row):

#一行向左合并

moves = {}

moves['Left'] = lambda field: [move_row_left(row) for row in field]

moves['Right'] = lambda field: invert(moves['Left'](invert(field)))

moves['Up'] = lambda field: transpose(moves['Left'](transpose(field)))

moves['Down'] = lambda field: transpose(moves['Right'](transpose(field)))

if direction in moves:

if self.move_is_possible(direction):

self.field = moves[direction](self.field)

self.spawn()

return True

else:

return False

判断输赢

def is_win(self):

return any(any(i >= self.win_value for i in row) for row in self.field)

def is_gameover(self):

return not any(self.move_is_possible(move) for move in actions)

#### 判断能否移动

def move_is_possible(self, direction):

defrow_is_left_movable(row):

def change(i):

if row[i] == 0 and row[i + 1] != 0: # 可以移动

return True

if row[i] != 0 and row[i + 1] == row[i]: # 可以合并

return True

return False

return any(change(i) for i in range(len(row) - 1))

check = {}

check['Left'] = lambda field: any(row_is_left_movable(row) for row in field)

check['Right'] = lambda field: check['Left'](invert(field))

check['Up'] = lambda field: check['Left'](transpose(field))

check['Down'] = lambda field: check['Right'](transpose(field))

if direction in check:

return check[direction](self.field)

else:

return False

绘制游戏界面

def draw(self, screen):

help_string1 = '(W)Up (S)Down (A)Left (D)Right'

help_string2 = ' (R)Restart (Q)Exit'

gameover_string = ' GAME OVER'

win_string = ' YOU WIN!'

def cast(string):

screen.addstr(string + 'n')

#绘制水平分割线

def draw_hor_separator():

line = '+' + ('+------' * self.width + '+')[1:]

separator = defaultdict(lambda: line)

if not hasattr(draw_hor_separator, "counter"):

draw_hor_separator.counter = 0

cast(separator[draw_hor_separator.counter])

draw_hor_separator.counter += 1

def draw_row(row):

cast(''.join('|{: ^5} '.format(num) if num > 0 else '| ' for num in row) + '|')

screen.clear()

cast('SCORE: ' + str(self.score))

if 0 != self.highscore:

cast('HGHSCORE: ' + str(self.highscore))

for row in self.field:

draw_hor_separator()

draw_row(row)

draw_hor_separator()

if self.is_win():

cast(win_string)

else:

if self.is_gameover():

cast(gameover_string)

else:

cast(help_string1)

cast(help_string2)

完成主逻辑

完成以上工作后，我们就可以补完主逻辑了！

def main(stdscr):

def init():

#重置游戏棋盘

game_field.reset()

return 'Game'

def not_game(state):

#画出 GameOver 或者 Win 的界面

game_field.draw(stdscr)

#读取用户输入得到action，判断是重启游戏还是结束游戏

action = get_user_action(stdscr)

responses = defaultdict(lambda: state) #默认是当前状态，没有行为就会一直在当前界面循环

responses['Restart'], responses['Exit'] = 'Init', 'Exit' #对应不同的行为转换到不同的状态

return responses[action]

def game():

#画出当前棋盘状态

game_field.draw(stdscr)

#读取用户输入得到action

action = get_user_action(stdscr)

if action == 'Restart':

return 'Init'

if action == 'Exit':

return 'Exit'

if game_field.move(action): # move successful

if game_field.is_win():

return 'Win'

if game_field.is_gameover():

return 'Gameover'

return 'Game'

state_actions = {

'Init': init,

'Win': lambda: not_game('Win'),

'Gameover': lambda: not_game('Gameover'),

'Game': game

}

curses.use_default_colors()

game_field = GameField(win=32)

state = 'Init'

#状态机开始循环

while state != 'Exit':

state = state_actions[state]()

运行

填上最后一行代码：

curses.wrapper(main)

总结

以上所述是小编给大家介绍的200 行python 代码实现 2048 游戏，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对脚本之家网站的支持！