前言

大家好，又见面了。六一后渐渐复工，工作开始忙碌起来，所以更新的频次不得不慢了下来。而且问哥最近开发的小游戏都是原创，麻雀虽小，五脏俱全，美工创意、窗口布局、代码实现、功能调试，一项都少不了。所以花了不少时间。

24点是我一直想做的小游戏，之前在文本界面就想做这么一期，但是做出来发现文本界面下实在没什么意思，所以就搁置了。现在来到图形界面，终于可以实现小时候的玩法，用扑克牌做道具。因而就会用到洗牌、发牌、计算点数等等小功能。而且还要让程序判断当前的四张牌能不能计算出24点，背后就要实现自动计算24点的方法。（因为问哥采用的是穷举法，肯定有很多重复计算，这里就不敢妄称“算法”了。）

因为内容比较多，还是和之前一样，分为上下篇：

上篇 —— 游戏界面搭建
下篇 —— 功能代码实现

速算24点

1. 玩法简介

相信不少人小时候都玩过，规则也比较简单：找一副扑克牌，去掉大小王，52张牌，每次随机抽取四张牌，运用加减乘除四种计算方法，看看谁能最快计算出24点。小时候由于没有电脑，所以无法判断四张牌到底有没有解，所以只要所有人都同一放弃，就可以跳到下一组。

游戏截图：

2. 游戏流程

问哥感觉这个小程序比之前的都要复杂一些，代码量也达到了两百行。究其原因，就是问哥想要实现的功能太多。洗牌、发牌、判断能否算出24点、计时、提示等等，问哥本来还想做一个记分牌，在游戏结束后，弹出窗口显示正确率。但最后由于精力不济，还是简单地在面板上显示“已测试”、“已通过”作罢。但其实这部分功能比较简单，有兴趣的朋友可以自由添加进来。

速算24点的简易流程图如下：

3. 搭建游戏界面

本篇游戏的界面还是问哥原创，肯定无法符合所有人的审美。大家在了解了实现的逻辑之后，可以自己随意配色、更换图片、调整布局，从而达到令自己满意的效果。

1). 基本界面

游戏背景、标题这种功能的实现，在上篇文章已经介绍过，这里就不啰嗦了。直接上代码：

from tkinter import *
# 初始化主窗口
root = Tk()
root.geometry('800x500+400+200')
root.resizable(0,0)
root.title('速算24点')
# 画布大小和主窗口大小一致
cv = Canvas(root,width=800,height=500)
# 背景图片
bg = PhotoImage(file=r"image\poker\bg.png")
cv_bg = cv.create_image(400,250,image = bg)
# 标题图片
title = PhotoImage(file=r"image\poker\title.png")
cv_title = cv.create_image(400,60,image = title)
# 画布裱在窗口里
cv.pack()
root.mainloop()

如此，我们就得到了一个空空荡荡的窗口：

2). 洗牌、发牌

既然是用扑克计算24点，那洗牌、发牌的操作必不可少。问哥之所以创建这么大的一个窗口，也是为了能够给发牌留下足够的空间。

洗牌

当游戏开始时，或者牌堆用完了，就要开始洗牌。所以为了方便调用，我们创建一个自定义函数。

import random
def shuffle_card():global cardnum, back, cv_backcardnum = list(range(52))random.shuffle(cardnum)# 洗完牌的牌堆，放在窗口左侧back = PhotoImage(file=r"image\poker\back1.png")cv_back = cv.create_image(100,200,image = back)

random模块是我们的老朋友了，为了实现随机的效果，我们在洗牌的时候调用random.shuffle方法，将52个数字（0到51）的顺序随机打散，cardnum这个列表将变成一个不规则排列的列表。正好shuffle的意思就是洗牌的意思，所以，在这里使用这个方法，真是在合适不过了。cardnum方法需要被主程序及其他函数调用，所以使用global关键字将其声明为全局变量。

洗完牌以后，我希望在窗口的左侧显示一张扑克牌背面的图片，代表牌堆有牌。由于精力有限，牌堆的厚度就没有实现了（当然想实现也是可以的）。而要想扑克牌背面的图片能够持续显示，也需要将其声明成全局变量。

代码运行的效果如下：

发牌

我们可以模拟现实中发牌的动作，将发牌分为两个步骤：1）将牌在牌堆顶显示，2）将牌移动到指定位置。

前面洗牌的时候，我们已经创建了一个0到51的数字乱序列表cardnum，现在我们只需要将这52个数字和图片对应上，就可以在抓牌的时候，自动显示扑克牌的图片了。

首先，创建一个扑克牌图片的列表。

card = [PhotoImage(file=f'image/poker/{i:0>2}.png') for i in range(1,53)]

问哥准备的扑克牌图片是从01开始命名的，所以需要使用格式化方法，将01到52的数字命名的图片读入到列表card里。

接着，我们自定义一个抓牌、发牌的函数：

import tkinter.messagebox as tm
def draw_card():draw=[]if len(cardnum)==0:tm.showinfo(message='牌堆已用完，为您重新洗牌')shuffle_card()for i in range(4):# 模拟抓牌：牌堆cardnum尾部弹出一张牌，放进要展示的牌列表draw里draw.append(cardnum.pop())# 将牌在牌堆顶显示cv_card.append(cv.create_image(100,200,image=card[draw[i]]))# 如果抓完最后四张牌，删除牌背面的图片（细节控）if len(cardnum)==0:cv.delete(cv_back)# 调用canvas的move方法，将牌移动到指定位置，实现发牌效果for _ in range(150*(i+1)):cv.move(cv_card[i],1,0)cv.update()

这里面有几个细节：

1. 当牌堆最后四张牌被抓完，牌背面的图片应该是被删掉的。然后再下次发牌的时候，调用洗牌的shuffle_card()函数
2. Canvas的move方法其实很简单，因为我们在“抓好牌”后，四张牌的图片已经命名好（在列表cv_card里），所以move函数只要传三个参数 move(cv_card[i],1,0)，第一个参数表示要移动那个图片，第二个参数1 表示横坐标移动1像素，第三个参数0表示纵坐标不变。
3. 每次向右移动1像素，循环150遍（第二、三、四张牌循环次数更多），而在每次循环的时候，必须调用Canvas的update()方法，将每个像素的图片显示出来。
4. 之前的文章里，因为是静态界面，问哥建议把canvas的pack方法放在最后。但因为这次我们要动态的实现一些动画效果，所以需要先把canvas“裱”上去，才能在上面播放动画。

最后发牌的效果如下：

3). 计时器

当抽出4张牌并展示以后，我们首先要让程序计算出，这四张牌通过各种排列组合，能否得出24点。这部分计算的方法我们下篇内容再介绍。如果确定有解，能够得出24点，我们就要开始计时了。

问哥在之前的小文章里介绍了计时器的制作，这里就可以直接拿过来用了。当然，还是默认90秒倒计时。

Python动画制作：90秒倒计时圆形进度条效果

具体代码在这篇小文章里已经有解释，所以这里问哥就不多啰嗦了。不过这里的代码也解答了那篇小文章里最后的思考题：如果实现平滑的进度条。

代码如下：

def initialize():global angle,count,cv_arc,cv_inner,cv_textcount=90angle=360cv_arc=cv.create_oval(100,330,200,430,fill='red',outline='yellow')cv_inner=cv.create_oval(120,350,180,410,fill='yellow',outline='yellow')cv_text=cv.create_text(150,380,text=count,font =('微软雅黑',20,'bold'),fill='red')draw_card()def countdown():global angle,count,cv_arc,cv_inner,cv_text,cdif angle == 360:angle -= 1else:cv.delete(cv_arc)cv.delete(cv_inner)cv.delete(cv_text)cv_arc=cv.create_arc(100,330,200,430,start=90,extent=angle,fill="red",outline='yellow')angle -= 1if angle%4 == 0: count-=1cv_inner=cv.create_oval(120,350,180,410,fill='yellow',outline='yellow')cv_text=cv.create_text(150,380,text=count,font =('微软雅黑',20,'bold'),fill='red')if count==0:tm.showinfo(message='倒计时结束！自动进入下一局')cv.delete(cv_arc)cv.delete(cv_inner)cv.delete(cv_text)initialize()else:cd = root.after(250,countdown)

另外，问哥这里又定义了一个名叫initialize()的函数，翻译过来就是初始化，目的是为了将一些重复性的工作放进去，比如遮挡进度条的圆形等等。于是，我们可以将抓牌的函数draw_card()在放在里面，而在主程序里只需调用initialize()即可。

实现效果如下：

4). 玩家输入公式（答案）

想要实现玩家从键盘输入答案的方式有许多办法，问哥这里借这个机会介绍一种“事件绑定"的方法。

首先，创建一个Label标签组件，同Button按钮组件、Canvas画布组件一样，标签组件也是tkinter下的组件，可以简单理解为何Canvas同样级别。要在Canvas上显示同样级别的组件，需要使用我们上篇文章里介绍过的create_window方法。

answer=StringVar()
cv.create_text(400,350,text='请输入您的答案',font =('方正楷体简体',18,'bold'))
lb = Label(root,text='',font=('微软雅黑',15),textvariable=answer,bg='lightyellow')
cv_lb = cv.create_window(400,400,window=lb)
# 绑定从键盘获取输入<Key>，并传给自定义函数myanswer
lb.bind('<Key>',myanswer)
# 使标签组件获得焦点，不然无法从键盘输入
lb.focus_set()

StringVar类

这里首先定义了一个tkinter下的StringVar类的实例，其实它就表示一个字符串，但是比普通字符串变量更“智能”。这样，当我们在Label组件里使用textvariable参数，指定这个实例后，就可以动态的绑定在一起了。也就是说StringVar变成什么内容，Label组件会自动显示出来，比赋值操作要简单方便许多。

按键事件绑定

创建好Label标签组件以后，就可以使用bind()方法为其绑定一个Key事件，代表键盘的输入内容，然后将输入的内容隐式传参给myanswer这个自定义回调函数，通过这个函数来将键盘输入的内容赋值给StringVar，然后再在Label上显示出来。

函数定义如下：

trans={'plus':'+','minus':'-','asterisk':'*','slash':'/','parenleft':'(','parenright':')'}
def myanswer(event):s=event.keysymtxt=answer.get()if s=='BackSpace':txt=txt[:-1]elif s=='Return':if is_right(txt):root.after_cancel(cd)c = tm.askyesno(message='继续下一局吗？')if c:cv.delete(cv_arc)cv.delete(cv_inner)cv.delete(cv_text)initialize()else:root.destroy()else:txt=''elif s.isnumeric():txt+=selif s in trans:txt+=trans[s]answer.set(txt)

event是事件绑定函数隐式传参进来的变量，而event.keysym就代表了玩家当前（触发）这个函数得到的字符，也就是从键盘按了哪个键。注意，这里只要按下一个键，就会触发myanswer回调函数，所以event.keysym的值每次只表示一个字符。

但是这个字符的显示形式和我们平时认为的不太一样。除了数字和字母这种单字符的键之外，方向键、符号等等都是使用一个单词表示，而event.keysym得到的也是这个单词，而不是方向键、符号等特殊字符。所以，我们这里创建一个字典trans，来把event.keysym得到的符号，比如加减乘除、小括号等，转化成正确的字符 + - * / ( ) 显示出来。

而我们还需要对玩家输入的字符做出限制，除了数字和算术运算符号 + 0 * / ( )，还有回车与退格（删除），玩家按下其他任何键都不应该有反应。

每次玩家输入一个字符后，都使用answer.get()方法取得当前Label上的字符，再进行相应的操作（删除、增加字符），最后通过answer.set()方法将新的字符串显示在Label上。

除此之外，在这个函数中还包含了一个函数，is_right()，当玩家按下回车键（Return）的时候，该函数用来判断当前Label上的字符是否能够计算出24，从而判断胜负。如果能，则取消计时器（cd），然后开始下一局，如果不能，则“擦”掉当前的答案，请求玩家重新输入。

5). 判断玩家输入是否正确

is_right()函数属于代码实现的部分，但问哥觉得这个函数和上面的回调函数有关联，还是决定放在上篇里介绍一下。

该函数除了判断是否能够计算出24之外，还要确保玩家只使用，且用完了给定的4个数字。于是将得到的等式中的算术符号去除掉，再分割成数字，只要和当前的牌组数字nums对比，如果不同，则表示玩家没有使用正确的数字。

为了防止玩家输入了分母为0等错误的表达式，这里使用try…except方法进行判断。eval()函数用来将算术表达式的字符串转化成真正的表达式进行计算，而如果一旦遇到了分母为0，多或少了小括号，等等表达式错误，则直接抛出一个错误提示。

import math
def is_right(txt):try:result = eval(txt)except:tm.showinfo(message='算式不正确，请重新输入！')return Falsefor i in '+-*/()':txt=txt.replace(i,' ')txt=[int(i) for i in txt.split()]if sorted(txt)!=sorted(nums):tm.showinfo(message='请使用给定的数字！')return Falseif math.isclose(result,24):tm.showinfo(message='恭喜您！回答正确！')return True

最后要注意的是，因为我们在计算24点的过程中，很有可能会使用除法，而一旦使用了除法，结果就必然变成一个浮点数。由于计算机使用二进制表示浮点数，所以一旦出现某些小数不能用二进制完全表达的情况，就会出现无限循环小数，产生误差。所以这里如果直接使用 if result==24来进行判断，在某些情况下将会得不到正确结果，比如23.999999 和24就并不相等，但23.999999可能是计算过程中的除法产生的。

于是我们使用math模块的isclose方法。math.isclose(result, 24)表示两个数的差值在一个极小的范围内，则认为两数相同。

最终效果如下图：

4. 知识点回顾

1. Canvas的move方法
2. 组件的事件绑定
3. StringVar类型

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