基于Python实现的贪吃蛇小游戏

Python贪吃蛇小游戏实现:

贪吃蛇曾经在我们的童年给我们带来了很多乐趣。贪吃蛇这款游戏现在基本上没人玩了，甚至在新一代人的印象中都已毫无记忆了。。。但是，这款游戏可以在一定程度上锻炼自己的编程能力。

目前这个版本只是一个测试版本，所以只有一些基本功能，实现了移动，吃食物身体增长，分数增长，判断撞墙和撞自己的身体。

运行效果如图：

玩法介绍：

回车键：开始游戏

空格键：暂停 / 继续

↑↓←→方向键或 WSAD 键：控制移动方向。

食物分红、绿、蓝三种，分别对应 10 分、20 分、30 分，每吃一个食物增加对应分值，每增加 100 分速度加快一级，没有设置关卡，我玩到 1100 分，速度太快了，然后就 GAME OVER 了。

二、游戏分析

贪吃蛇这个游戏很简单，屏幕上随机出现一个点，表示“食物”，上下左右控制“蛇”的移动，吃到“食物”以后“蛇”的身体加长，“蛇”碰到边框或自己的身体，则游戏结束。

我们先来分析一下，要写出这个游戏来需要注意哪些点。

1、蛇怎么表示

我们可以将整个游戏区域划分成一个个的小格子，由一组连在一起的小格子组成“蛇”，我们可以用不同的颜色来表示，如上图中，我以深色表示背景，浅色表示“蛇”。

我们可以用坐标来表示每一个小方格，X 轴和 Y 轴的范围都是可以设定好的。用一个列表来存放“蛇身”的坐标，那么一条“蛇”就出来了，最后只要显示的时候以不同的颜色表示即可。

2、蛇怎么移动？

第一反应就是像蚯蚓蠕动一样，每一个小方块向前移动一格，但这样实现起来很麻烦。一开始就是被这里卡住了。

想象一下我们玩过的贪吃蛇，每次“蛇”的移动感觉上是整体往前移动了一格，排除掉脑子中“蛇”的“动作”，细想移动前和移动后“蛇”的位置变化，其实除了头尾，其他部分根本就没有变。那就简单了，将下一格的坐标添加到列表开头，并移除列表的最后一个元素，就相当于蛇向前移动了一格。

3、如何判定游戏结束？

“蛇”移动超出了游戏区的范围或者碰到了自己就算输了，轴坐标的范围是事先定好的，超出范围很容易判断。那么如何判断碰到自己呢？

如果脑子里想的是“蛇”动的画面，那真的比较难了，但是放到代码中，我们的“蛇”是一个列表，那么只要判断下一格的坐标是否已经包含在“蛇”的列表中岂不就可以了？

理清了这些问题，我们就可以开始编码了。

三、代码展示

由于程序中要频繁的对“蛇”进行头尾的添加和删除操作，为了性能更好那么一点，我们用 deque 代替列表。

首先需要初始化“蛇”，“蛇”的初始长度为 3，位置位于左上角。

Area_x=(0,Screen_Width//Size-1) #0是左边界，1是右边界 #注：python中//为整数除法；/为浮点数除法
Area_y=(2,Screen_Height//Size-1)

def init_snake():
   snake=deque()
   snake.append((2,Area_y[0]))
   snake.append((1,Area_y[0]))
   snake.append((0,Area_y[0]))
   return snake

创建“食物”，在屏幕内随机选取一个点作为“食物”，但是要保证“食物”不在“蛇”身上。

def Creat_Food(snake):
   '''
   注：randint 产生的随机数区间是包含左右极限的，
   也就是说左右都是闭区间的[1, n]，能取到1和n。
   而 randrange 产生的随机数区间只包含左极限，
   也就是左闭右开的[1, n)，1能取到，而n取不到。randint
   产生的随机数是在指定的某个区间内的一个值，
   而 randrange 产生的随机数可以设定一个步长，也就是一个间隔。
   '''
   food_x=random.randint(Area_x[0],Area_x[1]) #此处有疑问
   food_y=random.randint(Area_y[0],Area_y[1])
   #如果食物出现在蛇上，重来；
   while(food_x,food_y)in snake:
       food_x = random.randint(Area_x[0], Area_x[1])
       food_y = random.randint(Area_y[[0], Area_y[1]])
   return food_x,food_y

“蛇”的移动可以有 4 个方向，用一个元组来表示移动的方向，每次按下方向键，给赋对应的值

event.key in (K_UP,K_w):
   if b and not pos[1]: ###
       pos=(0,-1)
       b=False
elif event.key in (K_DOWN,K_s):
   if b and not pos[1]:
       pos = (0, 1)
       b = False
elif event.key in (K_LEFT,K_a):
   if b and not pos[0]:
       pos = (-1, 0)
       b = False
elif event.key in (K_RIGHT,K_d):
   if b and not pos[0]:
       pos = (1, 0)
       b = False

而“蛇”的移动就可以表示为：

curTime=time.time()
if curTime-last_move_time>speed: ###
   if not pause:
       b=True
       last_move_time=curTime
       next_s = (snake[0][0] + pos[0], snake[0][1] + pos[1])
       #如果吃到了食物
       if next_s==food:
           snake.appendleft(next_s)
           score+=food_style[0]
           speed = orispeed - 0.03 * (score // 100)
           food = Creat_Food(snake)
           food_style = Food_Style()
       else:
           #在区域内
           if Area_x[0]<=next_s[0]<=Area_x[1] and Area_y[0]<=next_s[1]<=Area_y[1] and next_s not in snake:
               snake.appendleft(next_s)
               snake.pop()
           else :
               game_over=True

完整代码如下：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time    : 2024/4/24 10:38
# @Author : yhw
# @File    : GreedySnake.py
# @Description :
# python实现：贪吃蛇
'''
游戏玩法：回车开始游戏；空格暂停游戏/继续游戏；
'''
思路：用列表存储蛇的身体；用浅色表示身体，深色背景将身体凸显出来；
蛇的移动：仔细观察，是：身体除头和尾不动、尾部消失，头部增加，所以，新添加的元素放在列表头部、删除尾部元素；
游戏结束判定策略：超出边界；触碰到自己的身体：蛇前进的下一格子为身体的一部分（即在列表中）。
'''
#注：因为在列表中需要频繁添加和删除元素，所以用deque容器代替列表；是因为deque具有高效的插入和删除效率
#初始化蛇，长度为3，放置在屏幕左上角；
#导包
import random
import sys
import time
import pygame
from pygame.locals import *
from collections import deque
#基础设置
Screen_Height=480
Screen_Width=600
Size=20#小方格大小
Line_Width=1
#游戏区域的坐标范围
Area_x=(0,Screen_Width//Size-1) #0是左边界，1是右边界 #注：python中//为整数除法；/为浮点数除法
Area_y=(2,Screen_Height//Size-1)
#食物的初步设置
#食物的分值+颜色
Food_Style_List=[(10,(255,100,100)),(20,(100,255,100)),(30,(100,100,255))]
#整体颜色设置
Light=(100,100,100)
Dark=(200,200,200)
Black=(0,0,0)
Red=(200,30,30)
Back_Ground=(40,40,60)
#文本输出格式设置
def Print_Txt(screen,font,x,y,text,fcolor=(255,255,255)):
   #font.render参数意义：.render（内容，是否抗锯齿，字体颜色，字体背景颜色）
   Text=font.render(text,True,fcolor)
   screen.blit(Text,(x,y))
#初始化蛇
def init_snake():
   snake=deque()
   snake.append((2,Area_y[0]))
   snake.append((1,Area_y[0]))
   snake.append((0,Area_y[0]))
   return snake
#食物设置
#注意需要对食物出现在蛇身上的情况进行判断
def Creat_Food(snake):
   '''
   注：randint 产生的随机数区间是包含左右极限的，
   也就是说左右都是闭区间的[1, n]，能取到1和n。
   而 randrange 产生的随机数区间只包含左极限，
   也就是左闭右开的[1, n)，1能取到，而n取不到。randint
   产生的随机数是在指定的某个区间内的一个值，
   而 randrange 产生的随机数可以设定一个步长，也就是一个间隔。
   '''
   food_x=random.randint(Area_x[0],Area_x[1]) #此处有疑问
   food_y=random.randint(Area_y[0],Area_y[1])
   #如果食物出现在蛇上，重来；
   while(food_x,food_y)in snake:
       food_x = random.randint(Area_x[0], Area_x[1])
       food_y = random.randint(Area_y[[0], Area_y[1]])
   return food_x,food_y
#食物风格
def Food_Style():
   return Food_Style_List[random.randint(0,2)] #返回随机的分值和颜色

def main():
   pygame.init()
   screen=pygame.display.set_mode((Screen_Width,Screen_Height)) #初始化一个准备显示的窗口或屏幕
   pygame.display.set_caption('贪吃蛇               开始游戏按回车键暂停/继续按空格键方向键/wsad控制方向') #Set the current window caption

   #得分字体设置
   font1=pygame.font.SysFont('SimHei',24)
   #GO字体设置
   font2 = pygame.font.SysFont(None, 72)
   fwidth, fheight = font2.size('GAME OVER') ###
   #程序bug修复：如果蛇在向右移动，快速点击分别施加向下、向左的命令，向下的命令会被覆盖，只有向左的命令被接受，直接GameOver
   # b变量为了防止这个情况发生
   b=True
   #蛇
   snake=init_snake()
   #食物
   food=Creat_Food(snake)
   food_style=Food_Style()
   #方向控制
   pos=(1,0) ###
   #启动游戏相关变量初始化
   game_over=True #结束标志 # 是否开始，当start = True，game_over = True 时，才显示 GAME OVER
   game_start=False    #开始标志
   score=0 #得分
   orispeed=0.3 #蛇初始速度
   speed=orispeed #蛇速度
   last_move_time=None
   pause=False #暂停
   while True:
       for event in pygame.event.get():
           if event.type==QUIT:
               sys.exit()
           elif event.type==KEYDOWN:
               if event.key==K_RETURN:
                   if game_over:
                       game_start=True
                       game_over=False
                       b=True
                       snake=init_snake()
                       food=Creat_Food(snake)
                       food_style=Food_Style()
                       pos=(1,0)
                       #得分
                       score=0
                       last_move_time=time.time()
               elif event.key==K_SPACE:
                   if not game_over:
                       pause=not pause
               #以下为防止蛇在向右移动时按向左键，导致GameOver
               elif event.key in (K_UP,K_w):
                   if b and not pos[1]: ###
                       pos=(0,-1)
                       b=False
               elif event.key in (K_DOWN,K_s):
                   if b and not pos[1]:
                       pos = (0, 1)
                       b = False
               elif event.key in (K_LEFT,K_a):
                   if b and not pos[0]:
                       pos = (-1, 0)
                       b = False
               elif event.key in (K_RIGHT,K_d):
                   if b and not pos[0]:
                       pos = (1, 0)
                       b = False
       #填充背景色
       screen.fill(Back_Ground)
       ###
       #画网格线、竖线
       for x in range(Size, Screen_Width, Size):
           pygame.draw.line(screen, Black, (x, Area_y[0] * Size), (x, Screen_Height), Line_Width)
       #画网格线、横线
       for y in range(Area_y[0] * Size, Screen_Height, Size):
           pygame.draw.line(screen, Black, (0, y), (Screen_Width, y), Line_Width)
       #蛇的爬行过程
       if not game_over:
           curTime=time.time()
           if curTime-last_move_time>speed: ###
               if not pause:
                   b=True
                   last_move_time=curTime
                   next_s = (snake[0][0] + pos[0], snake[0][1] + pos[1])
                   #如果吃到了食物
                   if next_s==food:
                       snake.appendleft(next_s)
                       score+=food_style[0]
                       speed = orispeed - 0.03 * (score // 100)
                       food = Creat_Food(snake)
                       food_style = Food_Style()
                   else:
                       #在区域内
                       if Area_x[0]<=next_s[0]<=Area_x[1] and Area_y[0]<=next_s[1]<=Area_y[1] and next_s not in snake:
                           snake.appendleft(next_s)
                           snake.pop()
                       else :
                           game_over=True
       #画食物
       if not game_over:
        '''
       rect(Surface,color,Rect,width=0)
       第一个参数指定矩形绘制到哪个Surface对象上

       第二个参数指定颜色

       第三个参数指定矩形的范围（left，top，width，height）

       第四个参数指定矩形边框的大小（0表示填充矩形）

       例如绘制三个矩形：

       pygame.draw.rect(screen, BLACK, (50, 50, 150, 50), 0)
       pygame.draw.rect(screen, BLACK, (250, 50, 150, 50), 1)
       pygame.draw.rect(screen, BLACK, (450, 50, 150, 50), 10)
        '''
       # 避免 GAME OVER 的时候把 GAME OVER 的字给遮住了
       pygame.draw.rect(screen, food_style[1], (food[0] * Size, food[1] * Size, Size, Size), 0)
       #画蛇
       for s in snake:
           pygame.draw.rect(screen, Dark, (s[0] * Size + Line_Width, s[1] * Size + Line_Width,
                                           Size - Line_Width * 2, Size - Line_Width * 2), 0)
       Print_Txt(screen, font1, 30, 7, f'速度: {score // 100}')
       Print_Txt(screen, font1, 450, 7, f'得分: {score}')
       #画GameOver
       if game_over:
           if game_start:
               #print('GameOver')
               Print_Txt(screen, font2, (Screen_Width - fwidth) // 2, (Screen_Height - fheight) // 2, 'GAME OVER',Red)
       pygame.display.update()
if __name__=='__main__':
   main()