基于Python實現(xiàn)貪吃蛇小游戲(附源碼)
前言
這幾年人工智能技術大發(fā)展，Python因此幾乎成了第一位的語言。實際上，多年來，它不僅在軟件工程師中得到廣泛使用，也是各行業(yè)通用的專家語言，就是說，不管孩子以后做什么，都可能用得著。準備針對我自己上小學的孩子，每周抽出些時間，通過學習他們感興趣的小游戲，逐步把python知識點帶進游戲的制作過程中，用到哪些知識簡單的解紹一下哪些，以學，以用為主。
本次我們將編寫一個貪吃蛇的游戲。通過鍵盤上、下、左、右控制小蛇上、下、左、右移動，吃到食物后長度加1；蛇頭碰到自身或窗口邊緣，游戲失敗。我們首先構造小蛇，實現(xiàn)小蛇向4個方向移動；然后實現(xiàn)游戲失敗的判斷、吃食物增加長度、得分功能；每段游戲，增加一個功能，另存一下，容易讓孩子理解學習，同時也可以讓其在每個階段增加他想增加的功能，一舉多得。最后學習函數(shù)的定義與使用，并通過進行時間控制變更游戲難度。
主要設計
1、蛇的表示
游戲開發(fā)本身就會用到很多面向對象的概念，而蛇的身體又是一個天然的“鏈表”結構，太適合用來練習數(shù)據結構了。
蛇怎么表示？我們可以將整個游戲區(qū)域劃分成一個個的小格子，由一組連在一起的小格子組成“蛇”，蛇頭用個蛇頭（圓帶兩個眼睛）表示，蛇身用個圓表示。我們可以用坐標來表示每一個小方格，X 軸和 Y 軸的范圍都是可以設定好的。用一個列表來存放“蛇身”的坐標，那么一條“蛇”就出來了。
2、蛇怎么移動？
第一反應就是像蚯蚓爬行一樣，每一個小方塊向前移動一格，但這樣實現(xiàn)起來很麻煩。想象一下我們玩過的貪吃蛇，每次“蛇”的移動感覺上是整體往前移動了一格，排除掉腦子中“蛇”的“動作”，細想移動前和移動后“蛇”的位置變化，其實除了頭尾，其他部分根本就沒有變。那就簡單了，將下一格的坐標添加到列表開頭，并移除列表的最后一個元素，就相當于蛇向前移動了一格。（由于蛇頭與蛇身是不同的圖片，還需要把第二張也即原先的蛇并沒有照片換成蛇身照片，要不跑幾步就成一串蛇頭了，你可以試試，把蛇身換蛇頭的那行代碼注釋掉就可看到了。）
3、玩家控制小蛇移動功能的實現(xiàn)
玩家控制小蛇移動，在update()函數(shù)中實現(xiàn)用戶按上、下、左、右方向鍵，設定direction變量取不同的值，即可實現(xiàn)玩家鍵盤控制小蛇向4個方向移動。即通過一個公共變量direction來實現(xiàn)，當鍵盤按不同的上下左右鍵時修改公共變量direction就達到了玩家控制小蛇方向的問題。
4、如何判定游戲結束？
“蛇”移動超出了游戲區(qū)的范圍或者碰到了自己就算輸了，軸坐標的范圍是事先定好的，超出范圍很容易判斷。那么如何判斷碰到自己呢？如果腦子里想的是“蛇”動的畫面，那真的比較難了，但是放到代碼中，我們的“蛇”是一個列表，那么只要判斷下一格的坐標是否已經包含在“蛇”的列表中豈不就可以了？
理清了這些問題，我們就可以開始編碼了。
應用知識點
1、python知識點
1.1 列表
游戲開發(fā)本身就會用到很多面向對象的概念，而蛇的身體又是一個天然的“鏈表”結構，太適合用來練習數(shù)據結構了。
列表，數(shù)據類型list，list是python內置的一種高級數(shù)據類型。list是一種有序的集合，基于鏈表實現(xiàn) 在python中應用很廣泛，可以隨時添加和刪除其中的元素。在此游戲中用于表是蛇身，由蛇頭，蛇身組成，吃個食物，蛇身增加一段，即應用列表添加一個蛇身圖片。蛇身的移動，用到了列表的添加與刪除功能。len()可以獲得列表長度。用索引來訪問list中每一個位置的元素，記得索引是從0開始的，也可以用負數(shù)，表示從-1表示列表最后一個。
append()在列表未尾增加一個元素
如：Snake.append(snakebody) # 把蛇身加入列表中
del 刪除最后一個元素
del Snake[len(Snake)-1] # 刪除舊蛇尾
也可用 del Snake[-1]
在指定位置增加元素用insert()
如：Snake.insert(0, newSnakeHead) # 把新蛇頭加到列表的最前面
1.2 time 時間模塊
屬于Python的時間模塊。基本上，這會增加執(zhí)行延遲，并且只會暫停當前線程，而不會暫停整個程序。
Python的time模塊中提供了Python time.sleep()函數(shù)。在使用此Python函數(shù)之前，您需要使用以下命令導入此模塊：import time
導入此模塊后，即可使用time.sleep()函數(shù)。語法如下：
句法：睡眠(秒)，如您所見，它需要一個參數(shù)，即秒。在執(zhí)行過程中，這基本上會引起這么多秒的延遲，此游戲中應用到sleep(0.2),讓游戲更新時暫緩0.2秒，通過此參數(shù)可以調試蛇的移動速度。
1.3 random模塊
random() 方法返回隨機生成的一個實數(shù)，它在[0,1)范圍內
import random random.random() #randint函數(shù)，返回指定范圍的一個隨機整數(shù)，包含上下限 random.randint(0,99)#返回0~99之間的整數(shù)
2、pygamezero知識點
Pygame Zero這個神器,它對PyGame做了很多封裝，避免寫很多枯燥的框架代碼，讓初學者可以更專注于游戲核心邏輯，容易上手。
2.1 游戲角色Acto
游戲角色Actor pgzero中所有以圖片顯示的元素都是Actor類來定義，如snakebody = Actor(‘snake2’) # 導入蛇身方塊圖片。也可以理解為Actor是用來代表一個你繪制到屏幕的圖形。
通過把字符串 ‘snake2’ 作為參數(shù)傳遞給 Actor 類，Pygame Zero自動加載了外星人精靈，并且圖片具有位置和大小屬性。snake2是指images文件夾下snake2.png圖片。也可以apple = Actor(‘apple’,(200,300)) # 設置圖片apple的位置。連圖片帶位置一起指定。
一個免費的png圖片下載網站：https://kenney.nl/assets/page:3?q=2d
2.2 輸出中文字體
顯示中文 準備：在.py同級目錄下新建fonts文件夾，并放入支持中文的字體文件simhei.ttf
if isclose: # 顯示游戲失敗信息 screen.draw.text(“游戲失??！”, (120, HEIGHT/2-100), fontsize=100, fontname=‘simhei', color=‘yellow')
2.3鍵盤控制
from pgzero.keyboard import keys, Keyboard
可以查詢下原碼，通過keys.w,keyboard.left等進行控制
功能截圖
代碼實現(xiàn)
1、蛇的表示
import pgzrun # 導入游戲庫
TILE_SIZE = 30 # 小蛇方塊的大小，20×20
WIDTH = 20*TILE_SIZE # 設置窗口的寬度為800
HEIGHT = 20*TILE_SIZE # 設置窗口的高度為600
snkaeHead = Actor('snake1') # 導入蛇頭方塊圖片
snkaeHead.x = WIDTH/2 # 蛇頭方塊圖片的x坐標
snkaeHead.y = HEIGHT/2 # 蛇頭方塊圖片的y坐標
Snake = [] # 存儲蛇的列表
Snake.append(snkaeHead) # 把蛇頭加入列表中
for i in range(4): # 再為蛇添加4段蛇身
print(i)
snakebody = Actor('snake2') # 導入蛇身方塊圖片
snakebody.x = Snake[i].x - TILE_SIZE # 蛇身方塊圖片的x坐標
snakebody.y = Snake[i].y # 蛇身方塊圖片的y坐標
Snake.append(snakebody) # 把蛇身加入列表中
def draw(): # 繪制模塊，每幀重復執(zhí)行
screen.clear() # 每幀清除屏幕，便于重新繪制
for snkaebody in Snake: # 繪制蛇
snkaebody.draw()
pgzrun.go() # 開始執(zhí)行游戲
2、蛇的前進移動
蛇一直向右移動，直至完全走出屏幕
direction = 'right'
def update(): # 更新模塊，每幀重復操作
newSnakeHead = Actor('snake1') # 創(chuàng)建新蛇頭的圖片
# 根據direction變量設定新蛇頭的坐標 # 如小蛇向下移動，就在舊蛇頭的下邊
if direction == 'right': # 小蛇向右移動
newSnakeHead.x = Snake[0].x + TILE_SIZE
newSnakeHead.y = Snake[0].y
if direction == 'left': # 小蛇向左移動
newSnakeHead.x = Snake[0].x - TILE_SIZE
newSnakeHead.y = Snake[0].y
if direction == 'up': # 小蛇向上移動
newSnakeHead.x = Snake[0].x
newSnakeHead.y = Snake[0].y - TILE_SIZE
if direction == 'down': # 小蛇向下移動
newSnakeHead.x = Snake[0].x
newSnakeHead.y = Snake[0].y + TILE_SIZE
Snake.insert(0, newSnakeHead) # 把新蛇頭加到列表的最前面
Snake[1].image='snake2'
del Snake[len(Snake)-1] # 刪除舊蛇尾
3、控制移動方向
def update(): # 更新模塊，每幀重復操作
global direction,isclose
if keyboard.left: # 如果按下鍵盤向左方向鍵
direction = 'left' # 小蛇要向左移
if keyboard.right: # 如果按下鍵盤向右方向鍵
direction = 'right' # 小蛇要向右移
if keyboard.up: # 如果按下鍵盤向上方向鍵
direction = 'up' # 小蛇要向上移
if keyboard.down: # 如果按下鍵盤向下方向鍵
direction = 'down' # 小蛇要向下移
4、游戲失敗
# 當小蛇（新蛇頭）超出邊框時，游戲失敗
if newSnakeHead.y < 0 or newSnakeHead.y > HEIGHT or newSnakeHead.x < 0 or newSnakeHead.x > WIDTH:
isclose = True
def draw(): # 繪制模塊，每幀重復執(zhí)行
screen.clear() # 每幀清除屏幕，便于重新繪制
for snkaebody in Snake: # 繪制蛇
snkaebody.draw()
# 顯示中文 準備：在.py同級目錄下新建fonts文件夾，并放入支持中文的字體文件simhei.ttf
if isclose: # 顯示游戲失敗信息
screen.draw.text("游戲失??！", (120, HEIGHT/2-100),
fontsize=100, fontname='simhei', color='yellow')
5、食物的隨機出現(xiàn)
當小蛇頭碰到食物時，不處理，也就是長度+1；青蛙重新在隨機位置出現(xiàn)；
if newSnakeHead.x == food.x and newSnakeHead.y == food.y:
food.x = random.randint(5, 20) * TILE_SIZE
food.y = random.randint(5, 20) * TILE_SIZE
score = score + 1 # 得分加1
6、游戲得分
設置公共變量score,當小蛇吃到食物時，score值加1，更新時屏幕顯示出得分，用如下語句。
screen.draw.text("得分："+str(score), (100, 20), fontsize=50,
fontname='simhei', color='white')
源碼
由于網友建意，把源碼增加在此，為方便大家查詢，特修改添之
# _*_ coding: UTF-8 _*_
# 開發(fā)團隊： 信息化未來
# 開發(fā)人員： Administrator
# 開發(fā)時間：2022/9/4 18:02
# 文件名稱： 貪吃蛇.py
# 開發(fā)工具: PyCharm
import pgzrun # 導入游戲庫
from pgzero.actor import Actor
from pgzero.keyboard import Keyboard
from pgzero.screen import Screen
keyboard: Keyboard # 類型標注
screen: Screen # 類型標注
import time
import random # 導入隨機庫
TILE_SIZE = 30 # 小蛇方塊的大小，20×20
WIDTH = 20*TILE_SIZE # 設置窗口的寬度為800
HEIGHT = 20*TILE_SIZE # 設置窗口的高度為600
snkaeHead = Actor('snake1') # 導入蛇頭方塊圖片
snkaeHead.x = WIDTH/2 # 蛇頭方塊圖片的x坐標
snkaeHead.y = HEIGHT/2 # 蛇頭方塊圖片的y坐標
food = Actor('food') # 導入食物方塊圖片
food.x = random.randint(10, 20)*TILE_SIZE # 食物方塊圖片的x坐標
food.y = random.randint(10, 20)*TILE_SIZE # 食物方塊圖片的y坐標
score = 0 # 游戲得分
direction = 'right'
isclose = False
Snake = [] # 存儲蛇的列表
Snake.append(snkaeHead) # 把蛇頭加入列表中
for i in range(4): # 再為蛇添加4段蛇身
print(i)
snakebody = Actor('snake2') # 導入蛇身方塊圖片
snakebody.x = Snake[i].x - TILE_SIZE # 蛇身方塊圖片的x坐標
snakebody.y = Snake[i].y # 蛇身方塊圖片的y坐標
Snake.append(snakebody) # 把蛇身加入列表中
def draw(): # 繪制模塊，每幀重復執(zhí)行
screen.clear() # 每幀清除屏幕，便于重新繪制
for snkaebody in Snake: # 繪制蛇
snkaebody.draw()
food.draw()
# 顯示中文 準備：在.py同級目錄下新建fonts文件夾，并放入支持中文的字體文件.ttf
if isclose: # 顯示游戲失敗信息
screen.draw.text("游戲失?。?, (120, HEIGHT/2-100),
fontsize=100, fontname='simhei', color='yellow') # fontname='宋體',
screen.draw.text("得分："+str(score), (100, 20), fontsize=50,
fontname='simhei', color='white')
def update(): # 更新模塊，每幀重復操作
global direction,isclose,food,score
if keyboard.left: # 如果按下鍵盤向左方向鍵
direction = 'left' # 小蛇要向左移
if keyboard.right: # 如果按下鍵盤向右方向鍵
direction = 'right' # 小蛇要向右移
if keyboard.up: # 如果按下鍵盤向上方向鍵
direction = 'up' # 小蛇要向上移
if keyboard.down: # 如果按下鍵盤向下方向鍵
direction = 'down' # 小蛇要向下移
newSnakeHead = Actor('snake1') # 創(chuàng)建新蛇頭的圖片 # 根據direction變量設定新蛇頭的坐標 # 如小蛇向下移動，就在舊蛇頭的下邊
if direction == 'right': # 小蛇向右移動
newSnakeHead.x = Snake[0].x + TILE_SIZE
newSnakeHead.y = Snake[0].y
if direction == 'left': # 小蛇向左移動
newSnakeHead.x = Snake[0].x - TILE_SIZE
newSnakeHead.y = Snake[0].y
if direction == 'up': # 小蛇向上移動
newSnakeHead.x = Snake[0].x
newSnakeHead.y = Snake[0].y - TILE_SIZE
if direction == 'down': # 小蛇向下移動
newSnakeHead.x = Snake[0].x
newSnakeHead.y = Snake[0].y + TILE_SIZE
# 當小蛇（新蛇頭）超出邊框時，游戲失敗
if newSnakeHead.y < 0 or newSnakeHead.y > HEIGHT or newSnakeHead.x < 0 or newSnakeHead.x > WIDTH:
isclose = True
# 當小蛇蛇頭碰到自身時，游戲失敗
for snakebody in Snake:
# 對所有蛇身循環(huán)，判斷是否和蛇頭坐標一致
if newSnakeHead.x == snakebody.x and newSnakeHead.y == snakebody.y:
isLoose = True
break
# 當小蛇頭碰到食物時，不處理，也就是長度+1；青蛙重新在隨機位置出現(xiàn)；
if newSnakeHead.x == food.x and newSnakeHead.y == food.y:
food.x = random.randint(5, 20) * TILE_SIZE
food.y = random.randint(5, 20) * TILE_SIZE
score = score + 1 # 得分加1
else: # 否則，刪除掉舊蛇尾，也就是蛇的長度保持不變
del Snake[len(Snake) - 1]
Snake.insert(0, newSnakeHead) # 把新蛇頭加到列表的最前面
Snake[1].image='snake2'
# del Snake[len(Snake)-1] # 刪除舊蛇尾
time.sleep(0.2) # 暫停0.2s
pgzrun.go() # 開始執(zhí)行游戲總結
這次我們主要制作了貪吃蛇游戲，了解了time模塊的sleep函數(shù)、clock模塊的schedule等功能，學習了列表的插入函數(shù)、break與continue語句、函數(shù)的定義與調用等知識點。讀者可以嘗試在本章代碼的基礎上繼續(xù)改進：1．實現(xiàn)得分越來越高，游戲速度越來越快的效果；2．實現(xiàn)蛇頭、蛇身不同顏色的顯示效果；
以上就是基于Python實現(xiàn)貪吃蛇小游戲(附源碼)的詳細內容，更多關于Python貪吃蛇游戲的資料請關注腳本之家其它相關文章！
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