软件工程第二次作业

这个作业属于哪个课程	https://edu.cnblogs.com/campus/fzu/2026-01SoftwareEngineeringandSoftwareEngineeringPractice
这个作业要求在哪里	https://edu.cnblogs.com/campus/fzu/2026-01SoftwareEngineeringandSoftwareEngineeringPractice/homework/16718
这个作业的目标	使用 Python 和 AIGC 完成“一箭又一箭”小游戏
学号	102401337
GitHub 仓库	https://github.com/wuhaoyang-bot/homework2

一、项目展示

• 开始界面：

• 游戏过程：

• 碰撞反馈：

• 通关结算：

• 失败结算：

• 时间预警：

• 提示高亮：

• 完整演示：
  链接：https://pan.quark.cn/s/144a52d18891?pwd=sTfb
  提取码：sTfb

二、项目介绍

"一箭又一箭"是一个点击式箭头解谜游戏。棋盘上有上、下、左、右四种方向的箭头，
点击一个箭头时，如果它前进方向到棋盘边界之间没有其他箭头阻挡，它就会飞出棋盘并被消除；
否则箭头晃动、闪红提示碰撞，并消耗一次失误机会。清空全部箭头即通关，失误耗尽则失败。

主要功能与特色：

• 开始界面、玩法说明、关卡选择、游戏界面、通关/失败结算界面完整；
• 6 个手工挑选并经过求解器验证的关卡，难度递增（4×4 到 7×7）；
• 飞出动画（加速 + 残影）与碰撞反馈（晃动 + 闪红 + 浮动文字）；
• 每关倒计时（顶部进度条），最后 10 秒屏幕边缘泛起红色脉动警告并伴随滴答声，超时判负；
• 计分与连击、通关星级评价、每关 3 次提示；
• 附加功能：随机关卡生成（保证可通关）、进度本地保存、程序合成音效（无外部素材）。

三、实现思路

1. 数据表示

• 方向：用枚举 Direction 表示上下左右，值为 (dc, dr) 单位位移，遍历路径时直接累加；
• 箭头：Arrow(row, col, direction)，每个箭头有唯一 id，方便做动画映射；
• 棋盘：rows × cols 的二维数组，每格存放一个 Arrow 或 None；
• 关卡：用字符串布局表示，↑↓←→ 为箭头、· 为空格，直观且方便手工调整。

2. 路径检测（核心判定）

点击箭头后，从该箭头出发沿其方向逐格前进直到棋盘边界，途中遇到任何箭头即为被阻挡，相关代码如下：

def iter_path(self, arrow):
"""沿箭头方向，逐个产生从箭头到棋盘边界之间的格子坐标。"""
r, c = arrow.row + arrow.direction.dr, arrow.col + arrow.direction.dc
while self.inside(r, c):
yield r, c
r += arrow.direction.dr
c += arrow.direction.dc

def path_clear(self, arrow) -> bool:
"""前方无阻挡时返回 True，箭头可以飞出棋盘。"""
return not any(self.grid[r][c] for r, c in self.iter_path(arrow))

基础版只判断同一行/同一列，正好就是"沿方向走直线"，用生成器写出来非常简洁，
而且走到边界自然停止，不会发生数组越界。

3. 逻辑与界面分离

所有规则（路径检测、失误、计分、胜负判定）都放在不依赖 pygame 的 model.py 里，
界面层只负责绘制和把鼠标点击翻译成 session.click(row, col)。
这样做最大的好处是核心逻辑可以直接用 unittest 自动化测试，不用打开窗口。

4. 关卡可通关性

每个关卡都要保证存在通关顺序。求解器用深度优先搜索：只要当前存在"前方无阻挡"的箭头，
就尝试消除它并递归，按剩余箭头集合做记忆化。随机关卡则用构造法生成——
按"消除顺序"依次放置箭头，要求新箭头不落在任何已放置箭头的前进路径上，
这样放置顺序本身就是一种可行解，生成是瞬时的且必然可通关。

四、AIGC 使用过程

本次开发全程使用 Kimi 辅助，以下为几次有代表性的记录：

子任务	借助何种 AIGC 技术	AI 实现或提供了什么	效果如何	人工修改
路径检测与核心模型	Kimi	生成方向枚举、棋盘类和四方向路径检测代码	一次通过，逻辑正确	补充了"只算同行/列、斜线不算"的测试用例
随机关卡生成	Kimi	初版用"随机摆盘 + DFS 验证"，7×7 棋盘生成一次约 15 秒，不可用	不符合要求	与 AI 讨论后改为"按消除顺序逆序放置"的构造法，并加"指向已有箭头"的偏置形成阻挡链，生成变为瞬时
碰撞与飞出动画	Kimi	生成晃动 + 闪红 + 浮动文字的碰撞反馈，以及加速飞出 + 残影的消除动画	基本可用	人工调整了晃动时长（0.45s）、飞出加速度等参数，使手感更干脆
自动化测试	Kimi	按 T01~T10 生成 unittest 测试	首次运行有 3 个用例失败	分析发现是测试布局本身设计有误（如把 ↓ 放在底边它其实能直接飞出、失误次数耗尽后点击被忽略），修正测试数据后 15 个用例全部通过
界面布局	Kimi	生成开始界面与标题绘制	标题旁装饰箭头与文字重叠	人工把装饰箭头移到标题两侧

五、测试结果

编号	测试内容	预期结果	实际结果	是否通过
T01	点击前方无阻挡的箭头	箭头飞出棋盘并消失	与预期一致	通过
T02	点击前方有阻挡的箭头	箭头不消失，失误次数减 1	与预期一致	通过
T03	点击位于边缘且朝向棋盘外的箭头	箭头正常消失，不发生越界错误	与预期一致	通过
T04	消除本关全部箭头	显示通关并进入下一关	与预期一致	通过
T05	失误次数耗尽	显示失败并允许重新开始	与预期一致	通过
T06	游戏进行中重新开始	箭头布局和失误次数恢复	与预期一致	通过
T07	倒计时耗尽	判负并提示"时间到"，之后点击无效	与预期一致	通过
T08	点击空格不扣失误	不会计入关卡失误次数	与预期一致	通过
T09	斜线不算阻挡	箭头正常飞出	与预期一致	通过
T10	连击计分	连续正确操作得分递增	与预期一致	通过

六、PSP 表格

任务	预估耗时（小时）	实际耗时（小时）	差异（小时）
需求分析与游戏设计	0.5	1	0.5
Python 与图形库学习	2	2	0
游戏界面实现	1	0.5	-0.5
路径与碰撞逻辑实现	1	0.5	-0.5
关卡设计	0.5	0.5	0
AIGC 辅助开发	1	1.5	0.5
测试与修改	2	1	-1
README 与博客撰写	0.5	0.5	0
合计	9	8	-1

七、心得体会

1. AI 最大的帮助是把"会做的事"变快：界面绘制、动画、测试骨架这些模式化的代码，描述清楚需求后几秒钟就能拿到能跑的版本，把精力留给了规则设计。
2. AI 也会犯错，而且错得很"自信"：这次测试用例里的布局数据就有三处自相矛盾，如果自己不真正理解路径检测规则，根本看不出是测试错了还是代码错了。
3. 逻辑与界面分离后，核心规则可以脱离窗口直接测试，这为后续其他项目的开发起到了启示作用。