【童年经典小游戏】使用Python实现经典贪吃蛇游戏

小馒头学python2024-12-20 8:05

文章目录

使用Python实现经典贪吃蛇游戏

贪吃蛇（Snake）作为一个经典的小游戏，从早期的手机游戏到网页小游戏，一直深受玩家的喜爱。本文将详细介绍如何使用Python来实现一个简化版的贪吃蛇游戏，包括所需库的选择、游戏逻辑的设计、关键代码的剖析，以及如何对代码进行拓展和优化。

简介

贪吃蛇的游戏规则相对简单：玩家通过控制蛇的移动方向，让蛇吃掉场景中的食物，每吃到一个食物，蛇身会增长一节，同时得分增加。当蛇撞到墙壁或自身时，游戏结束。虽然逻辑简单，但是实现起来需要兼顾用户交互、动画刷新和碰撞检测等多个层面的问题。

实现思路与准备

游戏框架与库选择

实现贪吃蛇有多种途径，这里我们将使用Python的Pygame库来完成，它是一个基于SDL的简单易用的游戏开发框架。Pygame的优势在于：

  • 易于安装与使用
  • 提供处理图形、输入事件、声音等的API
  • 社区资源丰富

游戏基本逻辑

  1. 初始化游戏场景：定义窗口大小、背景颜色、刷新率等基本参数。
  2. 表示贪吃蛇：可以使用列表来表示蛇的身体，每个元素代表一个"块"的坐标（如网格坐标）。蛇头位于列表末尾，列表头部为蛇尾。
  3. 控制方向：通过键盘事件获取上下左右方向键的输入，更改蛇移动的方向。
  4. 移动与增长：每帧更新蛇头位置。如果吃到食物，不移除蛇尾（长度增加），否则移除蛇尾，保持长度。
  5. 食物生成：在随机位置生成食物，确保不与蛇身重叠。
  6. 碰撞检测：检测蛇头是否碰到边界或自身身体块，如是则游戏结束。
  7. 得分与显示：在窗口中显示当前得分、游戏状态等信息。

代码实现

完整代码

下面是一个简单版本的贪吃蛇代码示例。请确保本机已安装pygame库，可通过pip install pygame命令安装。

python 复制代码 
import pygame
import random
import sys

# 初始化Pygame
pygame.init()

# 定义颜色
WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)
RED = (200, 0, 0)
GREEN = (0, 200, 0)

# 游戏窗口尺寸与标题
WIDTH, HEIGHT = 600, 400
BLOCK_SIZE = 20  # 蛇与食物的大小
screen = pygame.display.set_mode((WIDTH, HEIGHT))
pygame.display.set_caption("贪吃蛇游戏")

clock = pygame.time.Clock()

# 字体设置
font = pygame.font.SysFont(None, 30)

def draw_text(msg, color, x, y):
    text = font.render(msg, True, color)
    screen.blit(text, [x, y])

def create_food(snake_list):
    while True:
        x = random.randint(0, (WIDTH // BLOCK_SIZE) - 1) * BLOCK_SIZE
        y = random.randint(0, (HEIGHT // BLOCK_SIZE) - 1) * BLOCK_SIZE
        if [x, y] not in snake_list:
            return [x, y]

def game_loop():
    # 初始参数
    game_over = False
    game_close = False

    # 初始蛇位置与移动方向
    x = WIDTH // 2
    y = HEIGHT // 2
    x_change = 0
    y_change = 0

    snake_list = []
    snake_length = 1

    food = create_food(snake_list)
    score = 0

    while not game_over:
        while game_close:
            screen.fill(BLACK)
            draw_text("游戏结束，按 Q 退出 或 C 重来", RED, WIDTH//4, HEIGHT//3)
            draw_text(f"得分: {score}", WHITE, WIDTH//4, HEIGHT//3 + 40)
            pygame.display.update()

            for event in pygame.event.get():
                if event.type == pygame.KEYDOWN:
                    if event.key == pygame.K_q:
                        game_over = True
                        game_close = False
                    if event.key == pygame.K_c:
                        return  # 重新开始

        # 方向控制
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                pygame.quit()
                sys.exit()
            elif event.type == pygame.KEYDOWN:
                if event.key == pygame.K_LEFT and x_change == 0:
                    x_change = -BLOCK_SIZE
                    y_change = 0
                elif event.key == pygame.K_RIGHT and x_change == 0:
                    x_change = BLOCK_SIZE
                    y_change = 0
                elif event.key == pygame.K_UP and y_change == 0:
                    y_change = -BLOCK_SIZE
                    x_change = 0
                elif event.key == pygame.K_DOWN and y_change == 0:
                    y_change = BLOCK_SIZE
                    x_change = 0

        # 更新蛇头位置
        x += x_change
        y += y_change

        # 边界检测
        if x < 0 or x >= WIDTH or y < 0 or y >= HEIGHT:
            game_close = True

        screen.fill(BLACK)
        # 绘制食物
        pygame.draw.rect(screen, GREEN, [food[0], food[1], BLOCK_SIZE, BLOCK_SIZE])

        # 更新蛇身体列表
        snake_head = [x, y]
        snake_list.append(snake_head)
        if len(snake_list) > snake_length:
            del snake_list[0]

        # 蛇头碰到身体检测
        for segment in snake_list[:-1]:
            if segment == snake_head:
                game_close = True

        # 绘制蛇
        for segment in snake_list:
            pygame.draw.rect(screen, WHITE, [segment[0], segment[1], BLOCK_SIZE, BLOCK_SIZE])

        draw_text(f"得分: {score}", WHITE, 10, 10)
        pygame.display.update()

        # 判断是否吃到食物
        if x == food[0] and y == food[1]:
            food = create_food(snake_list)
            snake_length += 1
            score += 10

        clock.tick(10)  # 控制游戏帧率

def main():
    while True:
        game_loop()

if __name__ == "__main__":
    main()

代码关键点解析

初始化与游戏窗口

python 复制代码 
pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((WIDTH, HEIGHT))
pygame.display.set_caption("贪吃蛇游戏")
  • pygame.init()初始化Pygame。
  • set_mode创建游戏窗口，set_caption为窗口标题。
  • clock = pygame.time.Clock()用于控制游戏的刷新帧率。

贪吃蛇的表示与移动

python 复制代码 
snake_list = []
snake_length = 1
  • snake_list列表用于存储蛇每个节的坐标，如[ [x1, y1], [x2, y2], ... ]，末尾为蛇头。
  • 每次移动时将新的头部坐标加入snake_list末尾，如果没有吃到食物，则移除首元素（蛇尾），达到移动效果。

食物的生成

python 复制代码 
def create_food(snake_list):
    while True:
        x = random.randint(0, (WIDTH // BLOCK_SIZE) - 1) * BLOCK_SIZE
        y = random.randint(0, (HEIGHT // BLOCK_SIZE) - 1) * BLOCK_SIZE
        if [x, y] not in snake_list:
            return [x, y]
  • 随机生成网格点作为食物位置，保证不与蛇身重叠。
  • 每次吃到食物后重新调用此函数获得新位置。

碰撞检测与游戏结束

python 复制代码 
if x < 0 or x >= WIDTH or y < 0 or y >= HEIGHT:
    game_close = True
  • 检测蛇头坐标是否超出游戏区域，如是则表示撞墙，游戏结束。
python 复制代码 
for segment in snake_list[:-1]:
    if segment == snake_head:
        game_close = True
  • 检查蛇头是否与身体其它部分重叠，若是则游戏结束。

运行代码

首先在桌面创建一个文本文件，将代码复制进去，然后重命名为.py文件

之后我们打开终端（win+r）输入cmd

然后右键文件属性，找到路径

在cmd中输入 cd 文件路径，就可以进入到相应的路径中去，之后输入

python 复制代码 
Python 文件名

上方向键：向上移动

下方向键：向下移动

左方向键：向左移动

右方向键：向右移动

游戏目标是让蛇吃掉出现的绿色方块（食物）。每当蛇吃到食物：

蛇身长度会增加一格。

得分会增加10分。

需要注意的要点：

切勿让蛇头碰到游戏窗口的边界，否则游戏结束。

不要让蛇头碰到自己身体的其他部分，否则游戏结束。

当游戏结束时，屏幕上会显示相应提示，可按 C 键重新开始，或按 Q 键退出游戏。

中文不显示问题解决

下面的链接作者会教你如何下载字体

https://gitcode.com/open-source-toolkit/c55ef/overview?utm_source=tools_gitcode\&index=top\&type=card\&\&null

python 复制代码 
# -*- coding: utf-8 -*-
import pygame
import random
import sys

# 初始化Pygame
pygame.init()

# 定义颜色
WHITE = (255, 255, 255)
BLACK = (0, 0, 0)
RED = (200, 0, 0)
GREEN = (0, 200, 0)

# 游戏窗口尺寸与标题
WIDTH, HEIGHT = 600, 400
BLOCK_SIZE = 20  # 蛇与食物的大小
screen = pygame.display.set_mode((WIDTH, HEIGHT))
pygame.display.set_caption("贪吃蛇游戏")

clock = pygame.time.Clock()

# 使用支持中文的字体（需准备支持中文的字体文件，如simhei.ttf放在同目录下）
font = pygame.font.Font("simhei.ttf", 30)

def draw_text(msg, color, x, y):
    text = font.render(msg, True, color)
    screen.blit(text, [x, y])

def create_food(snake_list):
    while True:
        x = random.randint(0, (WIDTH // BLOCK_SIZE) - 1) * BLOCK_SIZE
        y = random.randint(0, (HEIGHT // BLOCK_SIZE) - 1) * BLOCK_SIZE
        if [x, y] not in snake_list:
            return [x, y]

def game_loop():
    # 初始参数
    game_over = False
    game_close = False

    # 初始蛇位置与移动方向
    x = WIDTH // 2
    y = HEIGHT // 2
    x_change = 0
    y_change = 0

    snake_list = []
    snake_length = 1

    food = create_food(snake_list)
    score = 0

    while not game_over:
        while game_close:
            screen.fill(BLACK)
            draw_text("游戏结束，按 Q 退出 或 C 重来", RED, WIDTH//4, HEIGHT//3)
            draw_text(f"得分: {score}", WHITE, WIDTH//4, HEIGHT//3 + 40)
            pygame.display.update()

            for event in pygame.event.get():
                if event.type == pygame.KEYDOWN:
                    if event.key == pygame.K_q:
                        game_over = True
                        game_close = False
                    elif event.key == pygame.K_c:
                        return  # 重新开始
                elif event.type == pygame.QUIT:
                    pygame.quit()
                    sys.exit()

        # 方向控制
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                pygame.quit()
                sys.exit()
            elif event.type == pygame.KEYDOWN:
                # 避免180度掉头：当向左移动时不允许直接向右，向上时不允许直接向下，反之亦然
                if event.key == pygame.K_LEFT and x_change == 0:
                    x_change = -BLOCK_SIZE
                    y_change = 0
                elif event.key == pygame.K_RIGHT and x_change == 0:
                    x_change = BLOCK_SIZE
                    y_change = 0
                elif event.key == pygame.K_UP and y_change == 0:
                    y_change = -BLOCK_SIZE
                    x_change = 0
                elif event.key == pygame.K_DOWN and y_change == 0:
                    y_change = BLOCK_SIZE
                    x_change = 0

        # 如果蛇还未开始移动，则不更新位置（防止游戏开始后立即结束）
        if x_change == 0 and y_change == 0:
            # 等待用户进行第一次方向输入
            pygame.display.update()
            clock.tick(10)
            continue

        # 更新蛇头位置
        x += x_change
        y += y_change

        # 边界检测
        if x < 0 or x >= WIDTH or y < 0 or y >= HEIGHT:
            game_close = True

        screen.fill(BLACK)
        # 绘制食物
        pygame.draw.rect(screen, GREEN, [food[0], food[1], BLOCK_SIZE, BLOCK_SIZE])

        # 更新蛇身体列表
        snake_head = [x, y]
        snake_list.append(snake_head)
        if len(snake_list) > snake_length:
            del snake_list[0]

        # 蛇头碰到身体检测
        for segment in snake_list[:-1]:
            if segment == snake_head:
                game_close = True

        # 绘制蛇
        for segment in snake_list:
            pygame.draw.rect(screen, WHITE, [segment[0], segment[1], BLOCK_SIZE, BLOCK_SIZE])

        draw_text(f"得分: {score}", WHITE, 10, 10)
        pygame.display.update()

        # 判断是否吃到食物
        if x == food[0] and y == food[1]:
            food = create_food(snake_list)
            snake_length += 1
            score += 10

        clock.tick(10)  # 控制游戏帧率

def main():
    while True:
        game_loop()

if __name__ == "__main__":
    main()

拓展与优化建议

添加音效：在吃食物或游戏结束时播放音效。

难度调节：增加游戏关卡或根据得分提升蛇的移动速度。

UI美化：换成更精美的图片作为蛇身和食物贴图。

排行榜功能：记录每次游戏的分数，并在游戏结束时显示历史最高分。

总结

通过本篇博客的学习，我们了解了如何借助Python与Pygame实现一个简单的贪吃蛇游戏。从基础的游戏循环、蛇与食物的数据结构设计，到碰撞检测与绘制画面，都有了一个清晰的实现范例。未来，您可以在这个基础上添加更多特性，打造一款更丰富、更有趣的游戏体验，当然这仅仅是一个小案例，若想要完整的实现，可以看看建议，或者结合其他游戏开发工具，unity，虚幻等

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