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100行Python代碼，輕鬆完成貪吃蛇小遊戲？
你是想讓我們向你提問題？你這個放錯地方了，應該發布到自己的博客或論壇上面才對
如何用Python寫一個貪吃蛇AI
首先，讓我們羅列一些問題： (像頭腦風暴那樣，想到什麼就寫下來即可)
蛇和食物間有路徑直接就去吃，不可取。那該怎麼辦？
如果蛇去吃食物後，布局是安全的，是否就直接去吃？(這樣最優嗎？)
怎樣定義布局是否安全？
蛇和食物之間如果沒有路徑，怎麼辦？
最短路徑是否最優？(這個明顯不是了)
那麼，如果布局安全的情況下，最短路徑是否最優？
除了最短路徑，我們還可以怎麼走？S形？最長？
怎麼應對蛇身越來越長這個問題？
食物是隨機出現的，有沒可能出現無解的布局？
暴力法(brute force)能否得到最優序列？(讓貪吃蛇儘可能地多吃食物)
只要去想，問題還挺多的。這時讓我們以面向過程的思想，帶著上面的問題，
把思路理一理。一開始，蛇很短(初始化長度為1)，它看到了一個食物， 使用 BFS 得到矩形中每個位置到達食物的最短路徑長度。在沒有蛇身阻擋下，
就是曼哈頓距離。然後，我要先判斷一下，貪吃蛇這一去是否安全。 所以我需要一條虛擬的蛇，它每次負責去探路。如果安全，才讓真正的蛇去跑。
當然，虛擬的蛇是不會繪製出來的，它只負責模擬探路。那麼， 怎麼定義一個布局是安全的呢？ 如果你把文章開頭那張動態圖片中蛇的銷魂走位好好的看一下，
會發現即使到最後蛇身已經很長了，它仍然沒事一般地走出了一條路。而且， 是跟著蛇尾走的！嗯，這個其實不難解釋，蛇在運動的過程中，消耗蛇身，
蛇尾後面總是不斷地出現新的空間。蛇短的時候還無所謂，當蛇一長， 就會發現，要想活下來，基本就只能追著蛇尾跑了。在追著蛇尾跑的過程中，
再去考慮能否安全地吃到食物。(下圖是某次 BFS 後，得到的一個布局， 0 代表食物，數字代表該位置到達食物的距離，+號代表蛇頭，*號代表蛇身，
-號代表蛇尾，#號代表空格，外面的一圈#號代表圍牆)
# # # # # # #
# 0 1 2 3 4 #
# 1 2 3 # 5 #
# 2 3 4 – 6 #
# 3 + * * 7 #
# 4 5 6 7 8 #
# # # # # # #
經過上面的分析，我們可以將布局是否安全定義為蛇是否可以跟著蛇尾運動， 也就是蛇吃完食物後，蛇頭和蛇尾間是否存在路徑，如果存在，我就認為是安全的。
OK，繼續。真蛇派出虛擬蛇去探路後，發現吃完食物後的布局是安全的。那麼，
真蛇就直奔食物了。等等，這樣的策略好嗎？未必。因為蛇每運動一步， 布局就變化一次。布局一變就意味著可能存在更優解。比如因為蛇尾的消耗，
原本需要繞路才能吃到的食物，突然就出現在蛇眼前了。所以，真蛇走一步後， 更好的做法是，重新做 BFS。然後和上面一樣進行安全判斷，然後再走。
接下來我們來考慮一下，如果蛇和食物之間不存在路徑怎麼辦？ 上文其實已經提到了做法了，跟著蛇尾走。只要蛇和食物間不存在路徑， 蛇就一直跟著蛇尾走。同樣的，由於每走一步布局就會改變， 所以每走一步就重新做 BFS 得到最新布局。
好了，問題又來了。如果蛇和食物間不存在路徑且蛇和蛇尾間也不存在路徑，
怎麼辦？這個我是沒辦法了，選一步可行的路徑來走就是了。還是一個道理， 每次只走一步，更新布局，然後再判斷蛇和食物間是否有安全路徑；
沒有的話，蛇頭和蛇尾間是否存在路徑；還沒有，再挑一步可行的來走。
上面列的好幾個問題里都涉及到蛇的行走策略，一般而言， 我們會讓蛇每次都走最短路徑。這是針對蛇去吃食物的時候，
可是蛇在追自己的尾巴的時候就不能這麼考慮了。我們希望的是蛇頭在追蛇尾的過程中，
儘可能地慢。這樣蛇頭和蛇尾間才能騰出更多的空間，空間多才有得發展。 所以蛇的行走策略主要分為兩種：
1. 目標是食物時，走最短路徑
2. 目標是蛇尾時，走最長路徑
那第三種情況呢？與食物和蛇尾都沒路徑存在的情況下， 這個時候本來就只是挑一步可行的步子來走，最短最長關係都不大了。
至於人為地讓蛇走S形，我覺得這不是什麼好策略，最初版本中已經分析過它的問題了。 (當然，除非你想使用最最無懈可擊的那個版本，就是完全不管食物，
讓蛇一直走S，然後在牆邊留下一條過道即可。這樣一來， 蛇總是可以完美地把所有食物吃完，然後佔滿整個空間，可是就很 boring 了。
沒有任何的意思)
上面還提到一個問題：因為食物是隨機出現的，有沒可能出現無解的局面？ 答案是：有。我運行了程序，然後把每一次布局都輸出到 log，發現會有這樣的情況：
# # # # # # #
# * * * * * #
# * * – 0 * #
# * * # + * #
# * * * * * #
# * * * * * #
# # # # # # #
其中，+號是蛇頭，-號是蛇尾，*號是蛇身，0 是食物，#號代表空格，外面一圈# 號代表牆。這個布局上，食物已經在蛇頭面前了，可是它能吃嗎？不能！ 因為它吃完食物後，長度加1，蛇頭就會把 0 的位置填上，布局就變成：
# # # # # # #
# * * * * * #
# * * – + * #
# * * # * * #
# * * * * * #
# * * * * * #
# # # # # # #
此時，由於蛇的長度加1，蛇尾沒有動，而蛇頭被自己圍著，掛掉了。可是， 我們卻還有一個空白的格子#沒有填充。按照我們之前教給蛇的策略，
面對這種情況，蛇頭就只會一直追著蛇尾跑，每當它和食物有路徑時， 它讓虛擬的蛇跑一遍發現，得到的新布局是不安全的，所以不會去吃食物，
而是選擇繼續追著蛇尾跑。然後它就這樣一直跑，一直跑。死循環， 直到你按 ESC 鍵為止。
由於食物是隨機出現的，所以有可能出現上面這種無解的布局。當然了， 你也可以得到完滿的結局，貪吃蛇把整個矩形都填充滿。
上面的最後一個問題，暴力法是否能得到最優序列。從上面的分析看來， 可以得到，但不能保證一定得到。
最後，看看高瞻遠矚的蛇是怎麼跑的吧：
python有趣的編程代碼
class Point:
row=0
col=0
def __init__(self, row, col):
self.row=row
self.col=col
def copy(self):
return Point(row=self.row, col=self.col)
#初始框架
import pygame
import random
#初始化
pygame.init()
W=800
H=600
ROW=30
COL=40
size=(W,H)
window=pygame.display.set_mode(size)
pygame.display.set_caption(‘貪吃蛇’)
bg_color=(255,255,255)
snake_color=(200,200,200)
head=Point(row=int(ROW/2), col=int(COL/2))
head_color=(0,128,128)
snakes=[
Point(row=head.row, col=head.col+1),
Point(row=head.row, col=head.col+2),
Point(row=head.row, col=head.col+3)
]
#生成食物
def gen_food():
while 1:
pos=Point(row=random.randint(0,ROW-1), col=random.randint(0,COL-1))
#
is_coll=False
#是否跟蛇碰上了
if head.row==pos.row and head.col==pos.col:
is_coll=True
#蛇身子
for snake in snakes:
if snake.row==pos.row and snake.col==pos.col:
is_coll=True
break
if not is_coll:
break
return pos
#定義坐標
food=gen_food()
food_color=(255,255,0)
direct=’left’ #left,right,up,down
#
def rect(point, color):
cell_width=W/COL
cell_height=H/ROW
left=point.col*cell_width
top=point.row*cell_height
pygame.draw.rect(
window, color,
(left, top, cell_width, cell_height)
)
pass
#遊戲循環
quit=True
clock=pygame.time.Clock()
while quit:
#處理事件
for event in pygame.event.get():
if event.type==pygame.QUIT:
quit=False
elif event.type==pygame.KEYDOWN:
if event.key==273 or event.key==119:
if direct==’left’ or direct==’right’:
direct=’up’
elif event.key==274 or event.key==115:
if direct == ‘left’ or direct == ‘right’:
direct=’down’
elif event.key==276 or event.key==97:
if direct == ‘up’ or direct == ‘down’:
direct=’left’
elif event.key==275 or event.key==100:
if direct == ‘up’ or direct == ‘down’:
direct=’right’
#吃東西
eat=(head.row==food.row and head.col==food.col)
#重新產生食物
if eat:
food = gen_food()
#處理身子
#1.把原來的頭，插入到snakes的頭上
snakes.insert(0, head.copy())
#2.把snakes的最後一個刪掉
if not eat:
snakes.pop()
#移動
if direct==’left’:
head.col-=1
elif direct==’right’:
head.col+=1
elif direct==’up’:
head.row-=1
elif direct==’down’:
head.row+=1
#檢測
dead=False
#1.撞牆
if head.col0 or head.row0 or head.col=COL or head.row=ROW:
dead=True
#2.撞自己
for snake in snakes:
if head.col==snake.col and head.row==snake.row:
dead=True
break
if dead:
print(‘死了’)
quit=False
#渲染——畫出來
#背景
pygame.draw.rect(window, bg_color, (0,0,W,H))
#蛇頭
for snake in snakes:
rect(snake, snake_color)
rect(head, head_color)
rect(food, food_color)
#
pygame.display.flip()
#設置幀頻（速度）
clock.tick(8)
#收尾工作
這是一個簡易版貪吃蛇的代碼，雖然結構簡單，但是該有的功能都是完整的，可玩性也不錯
Python遊戲開發，Python實現貪吃蛇小遊戲與吃豆豆 附帶源碼
Python版本： 3.6.4
相關模塊：
pygame模塊；
以及一些Python自帶的模塊。
安裝Python並添加到環境變數，pip安裝需要的相關模塊即可。
貪吃蛇的 遊戲 規則應該不需要我多做介紹了吧T_T。寫個貪吃蛇 遊戲 其實還是很簡單的。首先，我們進行一下 遊戲 初始化：
然後定義一個貪吃蛇類：
其中head_coord用來記錄蛇頭所在位置，而tail_coords是一個二維數組，用來記錄所有蛇身的位置。一開始，貪吃蛇長為3，並且位置是隨機生成的。用戶通過 鍵來控制貪吃蛇的行動：
需要注意的是，貪吃蛇不能180 大拐彎，只能90 地拐彎。例如正在向左行動的貪吃蛇不能瞬間變成向右行動。具體而言，代碼實現如下：
然後，我們需要隨機生成一個食物，且需要保證該食物的位置不與貪吃蛇的位置相同：
在更新貪吃蛇的時候，如果它吃到了食物，則蛇身長加一，否則只是簡單的按照給定的方向行動而不改變蛇身長度：
同時，當貪吃蛇吃到食物時，需要重新生成一個新的食物：
最後，當貪吃蛇碰到牆壁或者蛇頭碰到蛇身時， 遊戲 結束：
並顯示一下 遊戲 結束界面：
玩家通過 鍵控制 遊戲 的主角吃豆人吃掉藏在迷宮內的所有豆子，並且不能被鬼魂抓到。
若能順利吃完迷宮內的所有豆子並且不被鬼魂抓到，則 遊戲 勝利，否則 遊戲 失敗。
逐步實現：
Step1：定義 遊戲 精靈類
首先，讓我們先來明確一下該 遊戲 需要哪些 遊戲 精靈類。
① 牆類
② 食物類(即豆豆)
③ 角色類
角色類包括吃豆人和鬼魂，鬼魂由電腦控制其運動軌跡，吃豆人由玩家控制其運動軌跡。
顯然，其均需具備更新角色位置和改變角色運動方向的能力，其源代碼如下：
Step2：設計 遊戲 地圖
利用Step1中定義的 遊戲 精靈類，我們就可以開始設計 遊戲 地圖了。由於時間有限，我只寫了一個關卡的 遊戲 地圖，有興趣的小夥伴可以在此基礎上進行擴展(在我的源代碼基礎上進行擴展是很方便滴~)。 遊戲 地圖的設計包括以下四方面內容：
① 創建牆
② 創建門(一開始關幽靈用的)
image.gif
③ 創建角色
④ 創建食物
因為食物不能和牆、門以及角色的位置重疊，所以為了方便設計 遊戲 地圖，要先創建完牆、門以及角色後再創建食物：
Step3：設計 遊戲 主循環
接下來開始設計 遊戲 主循環。首先是初始化：
然後定義主函數：
其中startLevelGame函數用於開始某一關 遊戲 ，其源代碼如下：
showText函數用於在 遊戲 結束或關卡切換時在 遊戲 界面中顯示提示性文字，其源代碼如下：
原創文章，作者：NYDXN，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-tw/n/313765.html
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