Python開發(fā)圍棋游戲的實(shí)例代碼（實(shí)現(xiàn)全部功能）

更新時(shí)間：2024年12月28日 15:26:00 作者：James6688

圍棋是一種古老而復(fù)雜的策略棋類游戲,起源于中國,已有超過2500年的歷史,本文介紹了如何用Python開發(fā)一個(gè)簡單的圍棋游戲,實(shí)例代碼涵蓋了游戲的基本規(guī)則、界面設(shè)計(jì)、棋盤實(shí)現(xiàn)、棋子管理、游戲邏輯等多個(gè)方面,通過逐步實(shí)現(xiàn)落子、吃子、判斷勝負(fù)等功能

圍棋是一種古老而復(fù)雜的策略棋類游戲，起源于中國，已有超過2500年的歷史。它以其深?yuàn)W的戰(zhàn)術(shù)和豐富的變化而聞名，吸引了無數(shù)的愛好者和策略思考者。在本篇博文中，我們將詳細(xì)介紹如何用Python開發(fā)一個(gè)簡單的圍棋游戲，涵蓋游戲的基本規(guī)則、界面設(shè)計(jì)、棋盤實(shí)現(xiàn)、棋子管理、游戲邏輯等多個(gè)方面。

1. 圍棋游戲概述

1.1 游戲規(guī)則

圍棋的基本規(guī)則如下：

棋盤：圍棋棋盤由19×19的交叉點(diǎn)組成（也可以是13×13或9×9的變體），玩家在這些交叉點(diǎn)上放置黑白棋子。
目的：游戲的目標(biāo)是圍地，玩家通過圍住對(duì)方的棋子，使其無法逃脫，從而獲得更多的棋盤空間。
落子：玩家輪流在棋盤上放置自己的棋子，黑子先行。每個(gè)交叉點(diǎn)只能放置一顆棋子。
吃子：當(dāng)對(duì)方圍住一顆或多顆棋子，使其沒有“氣”（即無自由的交叉點(diǎn)）時(shí)，這些棋子被吃掉，移出棋盤。
勝負(fù)判斷：游戲結(jié)束后，盤面上每個(gè)玩家圍住的地盤加上吃掉的對(duì)方棋子的數(shù)量決定勝負(fù)。

1.2 游戲設(shè)計(jì)思路

在設(shè)計(jì)圍棋游戲時(shí)，我們需要考慮以下幾個(gè)方面：

棋盤和棋子：定義棋盤的結(jié)構(gòu)，以及不同棋子的顏色和屬性。
游戲規(guī)則實(shí)現(xiàn)：實(shí)現(xiàn)圍棋的基本規(guī)則，包括落子、吃子、判斷勝負(fù)等。
用戶界面：設(shè)計(jì)一個(gè)友好的用戶界面，讓玩家能夠方便地進(jìn)行游戲。
游戲邏輯：處理玩家輸入、輪流下棋的機(jī)制、勝負(fù)判斷等。

2. 環(huán)境準(zhǔn)備

在開始編寫代碼之前，請(qǐng)確保安裝了Python和pygame庫?？梢酝ㄟ^以下命令安裝pygame：

pip install pygame

3. 創(chuàng)建棋盤

3.1 棋盤類設(shè)計(jì)

首先，我們需要定義棋盤的結(jié)構(gòu)。圍棋棋盤一般為19×19的矩陣。我們將創(chuàng)建一個(gè)GoBoard類來表示棋盤。

import pygame

class GoBoard:
    def __init__(self, size=19):
        self.size = size  # 棋盤的大小
        self.board = [[0 for _ in range(size)] for _ in range(size)]  # 0表示空位，1表示黑子，2表示白子

    def draw(self, screen):
        # 繪制棋盤
        for i in range(self.size):
            pygame.draw.line(screen, (0, 0, 0), (40, 40 + i * 40), (40 + self.size * 40, 40 + i * 40), 1)
            pygame.draw.line(screen, (0, 0, 0), (40 + i * 40, 40), (40 + i * 40, 40 + self.size * 40), 1)

        # 繪制棋子
        for row in range(self.size):
            for col in range(self.size):
                if self.board[row][col] == 1:
                    pygame.draw.circle(screen, (0, 0, 0), (40 + col * 40, 40 + row * 40), 15)
                elif self.board[row][col] == 2:
                    pygame.draw.circle(screen, (255, 255, 255), (40 + col * 40, 40 + row * 40), 15)

在上述代碼中，我們定義了一個(gè)GoBoard類，該類包含棋盤的大小和棋子的狀態(tài)。draw方法用于繪制棋盤和棋子。

3.2 初始化棋盤

接下來，我們需要初始化棋盤并設(shè)置窗口的大小。

def main():
    pygame.init()
    screen = pygame.display.set_mode((800, 800))
    pygame.display.set_caption("圍棋游戲")
    
    board = GoBoard()
    running = True
    
    while running:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                running = False
        
        screen.fill((255, 255, 205))  # 設(shè)置背景色
        board.draw(screen)
        pygame.display.flip()
    
    pygame.quit()

if __name__ == "__main__":
    main()

4. 棋子管理

4.1 落子邏輯

我們需要實(shí)現(xiàn)落子邏輯，讓玩家能夠在棋盤上放置棋子。我們將通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊位置確定落子的坐標(biāo)。

def handle_click(board, mouse_pos, player):
    x, y = mouse_pos
    col = (x - 40) // 40
    row = (y - 40) // 40
    
    if 0 <= row < board.size and 0 <= col < board.size:
        if board.board[row][col] == 0:  # 該位置為空
            board.board[row][col] = player
            return True
    return False

4.2 更新游戲循環(huán)

我們需要更新游戲循環(huán)，處理玩家的點(diǎn)擊事件，并實(shí)現(xiàn)輪流下棋的功能。

def main():
    pygame.init()
    screen = pygame.display.set_mode((800, 800))
    pygame.display.set_caption("圍棋游戲")
    
    board = GoBoard()
    running = True
    player = 1  # 黑子先行
    
    while running:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                running = False
            
            if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                if handle_click(board, event.pos, player):
                    player = 2 if player == 1 else 1  # 切換玩家
        
        screen.fill((255, 255, 205))
        board.draw(screen)
        pygame.display.flip()
    
    pygame.quit()

if __name__ == "__main__":
    main()

5. 吃子邏輯

5.1 檢查氣

圍棋的一個(gè)重要規(guī)則是棋子的“氣”。為了實(shí)現(xiàn)吃子的功能，我們需要定義一個(gè)檢查氣的函數(shù)。

def check_liberty(board, row, col):
    size = board.size
    visited = set()
    queue = [(row, col)]

    while queue:
        r, c = queue.pop(0)
        if (r, c) in visited:
            continue
        visited.add((r, c))

        if board.board[r][c] == 0:
            return True  # 找到氣

        # 檢查四個(gè)方向
        for dr, dc in [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]:
            new_r, new_c = r + dr, c + dc
            if 0 <= new_r < size and 0 <= new_c < size and (new_r, new_c) not in visited:
                if board.board[new_r][new_c] == board.board[row][col]:  # 同樣的色子
                    queue.append((new_r, new_c))

    return False  # 沒有氣

5.2 吃子

接下來，我們需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)函數(shù)來吃掉對(duì)方的棋子。

def remove_captured_stones(board, player):
    size = board.size
    captured = []

    for row in range(size):
        for col in range(size):
            if board.board[row][col] == (2 if player == 1 else 1):  # 查找對(duì)方棋子
                if not check_liberty(board, row, col):
                    captured.append((row, col))

    for row, col in captured:
        board.board[row][col] = 0  # 移除棋子

5.3 更新游戲循環(huán)

在游戲循環(huán)中，我們需要在每次落子后檢查是否有棋子被吃掉。

def main():
    pygame.init()
    screen = pygame.display.set_mode((800, 800))
    pygame.display.set_caption("圍棋游戲")
    
    board = GoBoard()
    running = True
    player = 1  # 黑子先行
    
    while running:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                running = False
            
            if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                if handle_click(board, event.pos, player):
                    remove_captured_stones(board, player)  # 移除被吃掉的棋子
                    player = 2 if player == 1 else 1  # 切換玩家
        
        screen.fill((255, 255, 205))
        board.draw(screen)
        pygame.display.flip()
    
    pygame.quit()

if __name__ == "__main__":
    main()

6. 勝負(fù)判斷

6.1 計(jì)算分?jǐn)?shù)

圍棋的勝負(fù)通常由分?jǐn)?shù)決定，分?jǐn)?shù)的計(jì)算包括每位玩家圍住的空地和吃掉的對(duì)方棋子。我們需要一個(gè)函數(shù)來計(jì)算每位玩家的得分。

def calculate_score(board):
    size = board.size
    black_score = 0
    white_score = 0
    visited = [[False] * size for _ in range(size)]
    
    for row in range(size):
        for col in range(size):
            if board.board[row][col] == 0 and not visited[row][col]:  # 空地且未訪問
                area, player = check_area(board, row, col, visited)
                if player == 1:
                    black_score += area
                elif player == 2:
                    white_score += area

    # 計(jì)算吃掉的棋子
    black_captured = sum(row.count(2) for row in board.board)
    white_captured = sum(row.count(1) for row in board.board)

    black_score += black_captured
    white_score += white_captured

    return black_score, white_score

def check_area(board, row, col, visited):
    size = board.size
    queue = [(row, col)]
    area = 0
    player = None
    
    while queue:
        r, c = queue.pop(0)
        if visited[r][c]:
            continue
        visited[r][c] = True
        area += 1
        
        for dr, dc in [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]:
            new_r, new_c = r + dr, c + dc
            if 0 <= new_r < size and 0 <= new_c < size:
                if board.board[new_r][new_c] == 0 and not visited[new_r][new_c]:
                    queue.append((new_r, new_c))
                elif board.board[new_r][new_c] != 0:
                    if player is None:
                        player = board.board[new_r][new_c]
                    elif player != board.board[new_r][new_c]:
                        player = None  # 發(fā)現(xiàn)不同顏色的棋子，區(qū)域無法算作一個(gè)玩家的

    return area, player

6.2 判斷游戲結(jié)束

當(dāng)雙方都選擇不再下棋時(shí)，游戲結(jié)束。我們可以添加一個(gè)簡單的邏輯，詢問玩家是否結(jié)束游戲。

def ask_end_game():
    font = pygame.font.Font(None, 74)
    text = font.render("結(jié)束游戲？(Y/N)", True, (0, 0, 0))
    return text

6.3 游戲結(jié)束邏輯

更新游戲循環(huán)以處理游戲結(jié)束的確認(rèn)，并計(jì)算得分。

def main():
    pygame.init()
    screen = pygame.display.set_mode((800, 800))
    pygame.display.set_caption("圍棋游戲")
    
    board = GoBoard()
    running = True
    player = 1  # 黑子先行
    end_game = False
    
    while running:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                running = False
            
            if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                if not end_game:
                    if handle_click(board, event.pos, player):
                        remove_captured_stones(board, player)
                        player = 2 if player == 1 else 1  # 切換玩家
                
                # 檢查是否結(jié)束游戲
                keys = pygame.key.get_pressed()
                if keys[pygame.K_y]:
                    end_game = True

        screen.fill((255, 255, 205))
        board.draw(screen)
        
        if end_game:
            text = ask_end_game()
            screen.blit(text, (100, 100))
            black_score, white_score = calculate_score(board)
            result_text = f"黑子得分: {black_score}  白子得分: {white_score}"
            result = pygame.font.Font(None, 50).render(result_text, True, (0, 0, 0))
            screen.blit(result, (100, 200))

        pygame.display.flip()
    
    pygame.quit()

if __name__ == "__main__":
    main()

7. 完善用戶界面

7.1 增加提示信息

為了讓玩家更好地理解游戲，可以在界面上添加一些提示信息，比如當(dāng)前回合、玩家得分等。

def draw_info(screen, current_player, black_score, white_score):
    font = pygame.font.Font(None, 36)
    current_player_text = font.render(f"當(dāng)前玩家: {'黑子' if current_player == 1 else '白子'}", True, (0, 0, 0))
    score_text = font.render(f"黑子得分: {black_score}  白子得分: {white_score}", True, (0, 0, 0))
    
    screen.blit(current_player_text, (50, 10))
    screen.blit(score_text, (50, 50))

7.2 更新游戲循環(huán)

在游戲循環(huán)中調(diào)用這個(gè)函數(shù)來繪制信息。

def main():
    pygame.init()
    screen = pygame.display.set_mode((800, 800))
    pygame.display.set_caption("圍棋游戲")
    
    board = GoBoard()
    running = True
    player = 1  # 黑子先行
    end_game = False
    
    while running:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                running = False
            
            if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                if not end_game:
                    if handle_click(board, event.pos, player):
                        remove_captured_stones(board, player)
                        player = 2 if player == 1 else 1  # 切換玩家
            
            # 檢查是否結(jié)束游戲
            keys = pygame.key.get_pressed()
            if keys[pygame.K_y]:
                end_game = True

        screen.fill((255, 255, 205))
        board.draw(screen)

        # 繪制信息
        black_score, white_score = calculate_score(board)
        draw_info(screen, player, black_score, white_score)
        
        if end_game:
            text = ask_end_game()
            screen.blit(text, (100, 100))
            result_text = f"黑子得分: {black_score}  白子得分: {white_score}"
            result = pygame.font.Font(None, 50).render(result_text, True, (0, 0, 0))
            screen.blit(result, (100, 200))

        pygame.display.flip()

    pygame.quit()

if __name__ == "__main__":
    main()

8. 增加悔棋功能

8.1 保存游戲狀態(tài)

為了實(shí)現(xiàn)悔棋功能，我們需要保存每步的游戲狀態(tài)?？梢允褂靡粋€(gè)列表來記錄每次的棋盤狀態(tài)。

class GoBoard:
    def __init__(self, size=19):
        self.size = size
        self.board = [[0 for _ in range(size)] for _ in range(size)]
        self.history = []  # 保存歷史狀態(tài)

    def save_state(self):
        self.history.append([row[:] for row in self.board])  # 保存深拷貝

    def undo(self):
        if self.history:
            self.board = self.history.pop()  # 恢復(fù)上一步狀態(tài)

8.2 處理悔棋操作

在游戲循環(huán)中，我們需要處理悔棋操作的輸入。

def main():
    pygame.init()
    screen = pygame.display.set_mode((800, 800))
    pygame.display.set_caption("圍棋游戲")
    
    board = GoBoard()
    running = True
    player = 1  # 黑子先行
    end_game = False
    
    while running:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                running = False
            
            if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                if not end_game:
                    if handle_click(board, event.pos, player):
                        board.save_state()  # 保存狀態(tài)
                        remove_captured_stones(board, player)
                        player = 2 if player == 1 else 1  # 切換玩家
            
            # 檢查是否結(jié)束游戲
            keys = pygame.key.get_pressed()
            if keys[pygame.K_y]:
                end_game = True
            
            # 檢查悔棋
            if keys[pygame.K_u]:  # 按U進(jìn)行悔棋
                board.undo()
                player = 2 if player == 1 else 1  # 切換玩家
        
        screen.fill((255, 255, 205))
        board.draw(screen)

        # 繪制信息
        black_score, white_score = calculate_score(board)
        draw_info(screen, player, black_score, white_score)
        
        if end_game:
            text = ask_end_game()
            screen.blit(text, (100, 100))
            result_text = f"黑子得分: {black_score}  白子得分: {white_score}"
            result = pygame.font.Font(None, 50).render(result_text, True, (0, 0, 0))
            screen.blit(result, (100, 200))

        pygame.display.flip()

    pygame.quit()

if __name__ == "__main__":
    main()

9. 完善游戲邏輯

在圍棋游戲中，除了基本的下棋、吃子和勝負(fù)判斷外，游戲邏輯還需要處理一些復(fù)雜的情況，例如“氣”的判斷、劫爭和死棋的處理等。接下來，我們將逐步完善這些邏輯。

9.1 劫爭處理

劫爭是圍棋中的一個(gè)重要規(guī)則，指的是一種特定的棋型，其中一方通過吃掉對(duì)方的棋子可以立即被對(duì)方吃掉。為了處理劫爭，我們需要記錄最近一次吃子的棋盤狀態(tài)，并防止玩家立即重復(fù)下棋。

class GoBoard:
    def __init__(self, size=19):
        self.size = size
        self.board = [[0 for _ in range(size)] for _ in range(size)]
        self.history = []
        self.last_capture = None  # 記錄上次吃子的狀態(tài)

    def save_state(self):
        self.history.append([row[:] for row in self.board])  # 保存深拷貝

    def undo(self):
        if self.history:
            self.board = self.history.pop()  # 恢復(fù)上一步狀態(tài)
            self.last_capture = None  # 清除記錄

    def can_place(self, row, col, player):
        if self.board[row][col] != 0:
            return False  # 該位置已被占用

        # 檢查劫爭
        if self.last_capture and self.last_capture == (row, col):
            return False  # 位置為劫爭

        # 模擬落子并檢查氣
        self.board[row][col] = player
        has_liberty = check_liberty(self, row, col)
        self.board[row][col] = 0  # 恢復(fù)狀態(tài)

        return has_liberty  # 返回是否有氣

    def capture(self, row, col, player):
        opponent = 2 if player == 1 else 1
        if not check_liberty(self, row, col):  # 如果沒有氣則吃子
            self.last_capture = (row, col)
            self.board[row][col] = 0  # 移除對(duì)方棋子

9.2 更新落子邏輯

接下來，我們需要更新落子邏輯，以便在落子時(shí)檢查劫爭和氣的狀態(tài)。

def handle_click(board, mouse_pos, player):
    x, y = mouse_pos
    col = (x - 40) // 40
    row = (y - 40) // 40
    
    if 0 <= row < board.size and 0 <= col < board.size:
        if board.can_place(row, col, player):  # 檢查是否可以落子
            board.save_state()  # 保存當(dāng)前狀態(tài)
            board.board[row][col] = player  # 落子
            board.capture(row, col, player)  # 檢查吃子
            return True
    return False

9.3 死棋判斷

為了能夠判斷死棋，我們需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)方法，檢查某個(gè)區(qū)域是否被完全包圍。

def is_dead_stone(board, row, col):
    visited = set()
    player = board.board[row][col]
    queue = [(row, col)]

    while queue:
        r, c = queue.pop(0)
        if (r, c) in visited:
            continue
        visited.add((r, c))

        for dr, dc in [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]:
            new_r, new_c = r + dr, c + dc
            if 0 <= new_r < board.size and 0 <= new_c < board.size:
                if board.board[new_r][new_c] == 0:
                    return False  # 找到氣
                if board.board[new_r][new_c] == player and (new_r, new_c) not in visited:
                    queue.append((new_r, new_c))

    return True  # 被完全包圍

10. 完善用戶體驗(yàn)

在游戲的界面中，我們可以增加一些用戶體驗(yàn)的功能，比如顯示提示、增加音效、記錄歷史等。

10.1 增加音效

通過使用pygame.mixer模塊，我們可以為游戲增加背景音樂和音效。首先，確保有合適的音效文件，然后在代碼中添加音效。

pygame.mixer.init()
pygame.mixer.music.load("background_music.mp3")  # 加載背景音樂
pygame.mixer.music.play(-1)  # 循環(huán)播放

move_sound = pygame.mixer.Sound("move_sound.wav")  # 加載落子音效

在落子時(shí)播放音效：

if handle_click(board, event.pos, player):
    move_sound.play()  # 播放落子音效

10.2 顯示提示信息

在界面上繪制一些提示信息，比如“按U撤銷上一步”。

def draw_tips(screen):
    font = pygame.font.Font(None, 36)
    tip_text = font.render("按U撤銷上一步", True, (0, 0, 0))
    screen.blit(tip_text, (50, 100))  # 在界面上顯示提示

10.3 更新游戲循環(huán)

在游戲循環(huán)中調(diào)用新增的功能：

def main():
    pygame.init()
    screen = pygame.display.set_mode((800, 800))
    pygame.display.set_caption("圍棋游戲")

    board = GoBoard()
    running = True
    player = 1  # 黑子先行
    end_game = False

    while running:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                running = False

            if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                if not end_game:
                    if handle_click(board, event.pos, player):
                        move_sound.play()  # 播放落子音效
                        player = 2 if player == 1 else 1  # 切換玩家

            keys = pygame.key.get_pressed()
            if keys[pygame.K_y]:
                end_game = True
            if keys[pygame.K_u]:
                board.undo()
                player = 2 if player == 1 else 1  # 切換玩家

        screen.fill((255, 255, 205))
        board.draw(screen)

        # 繪制信息
        black_score, white_score = calculate_score(board)
        draw_info(screen, player, black_score, white_score)
        draw_tips(screen)

        if end_game:
            text = ask_end_game()
            screen.blit(text, (100, 100))
            result_text = f"黑子得分: {black_score}  白子得分: {white_score}"
            result = pygame.font.Font(None, 50).render(result_text, True, (0, 0, 0))
            screen.blit(result, (100, 200))

        pygame.display.flip()

    pygame.quit()

if __name__ == "__main__":
    main()

11. 完善游戲的可擴(kuò)展性

11.1 設(shè)計(jì)模式

為了使程序更具可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，建議使用設(shè)計(jì)模式來管理游戲的不同組件。比如，可以使用狀態(tài)模式管理不同的游戲狀態(tài)（正在進(jìn)行、游戲結(jié)束、悔棋等）。

class GameState:
    def __init__(self, board):
        self.board = board
        self.current_player = 1

    def switch_player(self):
        self.current_player = 2 if self.current_player == 1 else 1

11.2 游戲配置

可以將游戲的一些配置（如棋盤大小、玩家顏色、音效開關(guān)等）放入配置文件或設(shè)置菜單，允許玩家自定義。

class GameConfig:
    def __init__(self):
        self.board_size = 19
        self.enable_sound = True

11.3 支持多種棋盤尺寸

可以通過配置文件設(shè)置棋盤的大小，并在創(chuàng)建棋盤時(shí)讀取該設(shè)置。

class GoBoard:
    def __init__(self, size=19):
        self.size = size
        self.board = [[0 for _ in range(size)] for _ in range(size)]
        self.history = []
        self.last_capture = None

在主函數(shù)中讀取配置并初始化棋盤：

def main():
    config = GameConfig()
    board = GoBoard(size=config.board_size)
    ...

12. 總結(jié)與展望

通過上述步驟，我們創(chuàng)建了一個(gè)基本的圍棋游戲框架，涵蓋了棋盤的繪制、棋子的移動(dòng)、合法性檢查、吃子和勝負(fù)的邏輯等功能。這些基礎(chǔ)功能為進(jìn)一步擴(kuò)展提供了良好的基礎(chǔ)。

到此這篇關(guān)于Python開發(fā)圍棋游戲的實(shí)例代碼（實(shí)現(xiàn)全部功能）的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python開發(fā)圍棋游戲代碼內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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