项目8：简单数字华容道 — 《跟着小王学Python·新手》

《跟着小王学Python》 是一套精心设计的Python学习教程，适合各个层次的学习者。本教程从基础语法入手，逐步深入到高级应用，以实例驱动的方式，帮助学习者逐步掌握Python的核心概念。通过开发游戏、构建Web应用、编写网络爬虫、制作桌面软件等多样化项目，学习者可以深入理解并实践Python知识。每周更新1至2篇内容，旨在助力学习者成长为全栈工程师。

文章目录

  • 项目8：简单数字华容道 --- 《跟着小王学Python·新手》
  • 目标
  • 功能
  • 设计
  • 数据结构
  • 用户界面
  • 程序流程
  • 实现步骤
  • 代码实现
  • 测试
  • 注意事项
  • 小结


项目8：简单数字华容道 --- 《跟着小王学Python·新手》_简单数字华容道

目标

本项目的目标是创建一个简单的数字华容道游戏，通过Python编程语言，让新手能够学习到基本的编程逻辑、数据结构以及用户交互。同时，通过实践，加深对Python语言的理解和应用。

功能

  • 随机生成游戏板：程序能够随机生成一个3x3的数字华容道游戏板。
  • 用户移动数字：用户可以通过输入指令来移动空白格周围的数字。
  • 检查游戏状态：程序能够检查游戏是否已经完成，并给出反馈。
  • 重置游戏：用户可以重置游戏板，重新开始游戏。

设计

数据结构

  • 使用二维列表来表示游戏板，其中0代表空白格。

用户界面

  • 简单的命令行界面，用户通过输入指令与程序进行交互。

程序流程

  1. 程序启动，显示欢迎信息和游戏板。
  2. 用户输入移动指令。
  3. 程序根据指令更新游戏板。
  4. 程序检查游戏是否完成，并给出反馈。
  5. 用户可以选择继续游戏或重置游戏板。

实现步骤

  1. 设计游戏板的数据结构。
  2. 实现游戏板的初始化和随机化。
  3. 创建用户交互逻辑，接受用户输入。
  4. 实现游戏逻辑，包括移动数字和检查游戏状态。
  5. 编写主程序流程。

代码实现

import random# 初始化游戏板
def init_board():board = list(range(1, 9)) + [0]random.shuffle(board)return [board[i:i+3] for i in range(0, 9, 3)]# 打印游戏板
def print_board(board):for row in board:print(" ".join(str(num) if num != 0 else " " for num in row))print()# 移动数字
def move(board, direction):rows, cols = len(board), len(board[0])idx = Nonefor i in range(rows):for j in range(cols):if board[i][j] == 0:idx = (i, j)breakif idx:break# 计算目标位置if direction == 'w' and idx[0] > 0:idx = (idx[0] - 1, idx[1])elif direction == 's' and idx[0] < rows - 1:idx = (idx[0] + 1, idx[1])elif direction == 'a' and idx[1] > 0:idx = (idx[0], idx[1] - 1)elif direction == 'd' and idx[1] < cols - 1:idx = (idx[0], idx[1] + 1)# 交换数字board[idx[0]][idx[1]], board[idx[0]-1][idx[1]-1] = board[idx[0]-1][idx[1]-1], board[idx[0]][idx[1]]# 检查游戏是否完成
def is_solved(board):return board == [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 0]]# 主程序
def main():print("欢迎来到简单数字华容道！")board = init_board()print_board(board)while True:move_cmd = input("请输入移动指令（w/a/s/d）：")if move_cmd in ['w', 'a', 's', 'd']:move(board, move_cmd)print_board(board)if is_solved(board):print("恭喜你，完成了游戏！")breakelif move_cmd == 'reset':board = init_board()print_board(board)else:print("无效的指令，请重新输入。")if __name__ == "__main__":main()

测试

  1. 功能测试：确保程序能够随机生成游戏板，并且能够正确响应用户的移动指令。
  2. 边界测试：测试用户输入无效指令时程序的响应。
  3. 完成测试：测试游戏完成时程序是否能够正确识别并给出反馈。

注意事项

  • 确保Python环境已正确安装。
  • 用户输入指令时区分大小写。
  • 游戏板的随机化可能会导致某些配置较难解决，这是正常现象。

小结

通过本项目，新手不仅能够学习到Python的基本语法和逻辑，还能够了解如何设计和实现一个简单的游戏。