# coding :utf-8
# Create by wwx on 2018-12-6
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pygame创建显示层
小写的变量代表坐标，大写的变量代表数值
整条蛇就是一个一维的数组，整个图也是一个一维数组。
* 处既为坐标（1,1）对应一维数组蛇的 1 * WIDTH + 1
@ 处为食物的初始位置 4 * WIDTH + 7
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# * #
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# @ #
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检查cell（小方格）有没有让蛇覆盖
检查某个位置idx是否可以向某个方向运动
每次吃掉食物后需要重新刷新地图，重置food
BFS 遍历整个board 计算蛇与食物的路径长度
需要选择最短路径
检查蛇头与蛇尾的位置，避免发生没有路径可走
让蛇头朝着蛇尾运行一步，不管蛇身阻挡，朝蛇尾方向运行
随机生成食物
真正的蛇运动
虚假的蛇运动
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import pygame
import sys
import time
import random
from pygame.locals import *
#定义一些颜色变量，背景色
blackColour = pygame.Color(0,0,0)
redColour = pygame.Color(255,0,0)
greenColour = pygame.Color(0,255,0)
whiteColour = pygame.Color(255,255,255)
headColour = pygame.Color(0,119,255)
#定义蛇的场地长宽，HEIGHT为行，WIDTH为列，，，围栏需要各占一列或者一行，实际上为13*13
HEIGHT = 15#高度
WIDTH = 15#宽度 WIDTH为围栏
FIELD_SIZE = HEIGHT * WIDTH #字段大小等于长乘以宽
HEAD = 0 #定义蛇头的位置 位于snake数组的第一个位置
#用数字代表不同的对象，运动时矩阵上每个格子会处理成到达食物的路径长度
# 因此这三个变量间需要有足够大的间隔(>HEIGHT*WIDTH)来互相区分
UNDEFINED = (HEIGHT + 1) * (WIDTH + 1)#当字段大小大于等于UNDEFINED的时候就终止蛇的运动
SNAKE = 2 * UNDEFINED
FOOD = 0#食物
# 由于snake是一维数组，所以对应元素直接加上以下值就表示向四个方向移动
LEFT = -1
RIGHT = 1
UP = -WIDTH#一维数组，所以需要整个宽度都加上才能表示上下移动
DOWN = WIDTH
# 错误码
ERR = -1111
# 用一维数组来表示二维的东西
#board表示蛇运动的矩形场地
board = [0] * FIELD_SIZE #[0,0,0,......] 一维数组的初始化
snake = [0] * (FIELD_SIZE + 1)
snake[HEAD] = 1 * WIDTH + 1 # 初始化蛇头在(1,1)的地方
snake_size = 1#定义蛇的长度为1
# 与上面变量对应的临时变量，蛇试探性地移动时使用，既在蛇真正的开始运动之前，先模拟一次
tmpboard = [0] * FIELD_SIZE
tmpsnake = [0] * (FIELD_SIZE + 1)
tmpsnake[HEAD] = 1 * WIDTH + 1
tmpsnake_size = 1
food = 4 * WIDTH + 7 # food:食物位置初始在(4, 7)
best_move = ERR # best_move: 运动方向，最终确定的方向
# 运动方向数组，游戏分数(蛇长)
mov = [LEFT, RIGHT, UP, DOWN]#蛇能够运动的四个方向
score = 1#分数，蛇触碰到食物，score就加一
# 检查一个cell有没有被蛇身覆盖，没有覆盖则为free，返回true
def is_cell_free(idx, psize, psnake):
return not (idx in psnake[:psize])
# 检查某个位置idx是否可向move方向运动
def is_move_possible(idx, move):
flag = False
if move == LEFT:
# 因为实际范围是13*13,[1,13]*[1,13],所以idx为1时不能往左跑，此时取余为1所以>1
flag = True if idx % WIDTH > 1 else False
elif move == RIGHT:
# 这里的<WIDTH-2跟上面是一样的道理
flag = True if idx % WIDTH < (WIDTH - 2) else False
elif move == UP:
# 这里向上的判断画图很好理解，因为在[1,13]*[1,13]的实际运动范围外，还有个
# 大框是围墙，就是之前说的那几个行列，下面判断向下运动的条件也是类似的
flag = True if idx > (2 * WIDTH - 1) else False
elif move == DOWN:
flag = True if idx < (FIELD_SIZE - 2 * WIDTH) else False
return flag
# 重置board
# board_BFS后，UNDEFINED值都变为了到达食物的路径长度
# 如需要还原，则要重置它
def board_reset(psnake, psize, pboard):#刷新食物
for i in range(FIELD_SIZE):
if i == food:
pboard[i] = FOOD
elif is_cell_free(i, psize, psnake): # 该位置为空
pboard[i] = UNDEFINED
else: # 该位置为蛇身
pboard[i] = SNAKE
# 广度优先搜索遍历整个board，
# 计算出board中每个非SNAKE元素到达食物的路径长度
def board_BFS(pfood, psnake, pboard):
queue = []
queue.append(pfood)
inqueue = [0] * FIELD_SIZE
found = False
# while循环结束后，除了蛇的身体，
# 其它每个方格中的数字为从它到食物的曼哈顿间距
while len(queue) != 0:
idx = queue.pop(0) # 初始时idx是食物的坐标
if inqueue[idx] == 1: continue
inqueue[idx] = 1
for i in range(4): # 左右上下
if is_move_possible(idx, mov[i]):
if idx + mov[i] == psnake[HEAD]:
found = True
if pboard[idx + mov[i]] < SNAKE: # 如果该点不是蛇的身体
if pboard[idx + mov[i]] > pboard[idx] + 1: # 小于的时候不管，不然会覆盖已有的路径数据
pboard[idx + mov[i]] = pboard[idx] + 1
if inqueue[idx + mov[i]] == 0:
queue.append(idx + mov[i])
return found
# 从蛇头开始，根据board中元素值，
# 从蛇头周围4个领域点中选择最短路径
def choose_shortest_safe_move(psnake, pboard):
best_move = ERR
min = SNAKE
for i in range(4):
if is_move_possible(psnake[HEAD], mov[i]) and pboard[psnake[HEAD] + mov[i]] < min:
# 这里判断最小和下面的函数判断最大，都是先赋值，再循环互相比较
min = pboard[psnake[HEAD] + mov[i]]
best_move = mov[i]
return best_move
# 从蛇头开始，根据board中元素值，
# 从蛇头周围4个领域点中选择最远路径
def choose_longest_safe_move(psnake, pboard):
best_move = ERR
max = -1
for i in range(4):
if is_move_possible(psnake[HEAD], mov[i]) and pboard[psnake[HEAD] + mov[i]] < UNDEFINED and pboard[
psnake[HEAD] + mov[i]] > max:
max = pboard[psnake[HEAD] + mov[i]]
best_move = mov[i]
return best_move
# 检查是否可以追着蛇尾运动，即蛇头和蛇尾间是有路径的
# 为的是避免蛇头陷入死路
# 虚拟操作，在tmpboard,tmpsnake中进行
def is_tail_inside():
global tmpboard, tmpsnake, food, tmpsnake_size
tmpboard[tmpsnake[tmpsnake_size - 1]] = 0 # 虚拟地将蛇尾变为食物(因为是虚拟的，所以在tmpsnake,tmpboard中进行)
tmpboard[food] = SNAKE # 放置食物的地方，看成蛇身
result = board_BFS(tmpsnake[tmpsnake_size - 1], tmpsnake, tmpboard) # 求得每个位置到蛇尾的路径长度
for i in range(4): # 如果蛇头和蛇尾紧挨着，则返回False。即不能follow_tail，追着蛇尾运动了
if is_move_possible(tmpsnake[HEAD], mov[i]) and tmpsnake[HEAD] + mov[i] == tmpsnake[
tmpsnake_size - 1] and tmpsnake_size > 3:
result = False
return result
# 让蛇头朝着蛇尾运行一步
# 不管蛇身阻挡，朝蛇尾方向运行
def follow_tail():
global tmpboard, tmpsnake, food, tmpsnake_size
tmpsnake_size = snake_size
tmpsnake = snake[:]
board_reset(tmpsnake, tmpsnake_size, tmpboard) # 重置虚拟board
tmpboard[tmpsnake[tmpsnake_size - 1]] = FOOD # 让蛇尾成为食物
tmpboard[food] = SNAKE # 让食物的地方变成蛇身
board_BFS(tmpsnake[tmpsnake_size - 1], tmpsnake, tmpboard) # 求得各个位置到达蛇尾的路径长度
tmpboard[tmpsnake[tmpsnake_size - 1]] = SNAKE # 还原蛇尾
return choose_longest_safe_move(tmpsnake, tmpboard) # 返回运行方向(让蛇头运动1步)
# 在各种方案都不行时，随便找一个可行的方向来走(1步),
def any_possible_move():
global food, snake, snake_size, board
best_move = ERR
board_reset(snake, snake_size, board)
board_BFS(food, snake, board)
min = SNAKE
for i in range(4):
if is_move_possible(snake[HEAD], mov[i]) and board[snake[HEAD] + mov[i]] < min:
min = board[snake[HEAD] + mov[i]]
best_move = mov[i]
return best_move
# 转换数组函数
def shift_array(arr, size):
for i in range(size, 0, -1):
arr[i] = arr[i - 1]
#随机生成新的食物
def new_food():
global food,snake_size
cell_free = False
while not cell_free:
w = random.randint(1,WIDTH - 2)#随机
h = random.randint(1, HEIGHT - 2)#随机
food = WIDTH * h + w#随机坐标
cell_free = is_cell_free(food, snake_size, snake)#判断新产生的food是否合法
pygame.draw.rect(playSurface, redColour, Rect(18 * (food / WIDTH), 18 * (food % WIDTH), 18, 18))
# 真正的蛇在这个函数中，朝pbest_move走1步
def make_move(pbest_move):
global key, snake, board, snake_size, score
shift_array(snake, snake_size)
snake[HEAD] += pbest_move
p = snake[HEAD]
for body in snake: # 画蛇，身体，头，尾
pygame.draw.rect(playSurface, whiteColour, Rect(18 * (body / WIDTH), 18 * (body % WIDTH), 18, 18))
pygame.draw.rect(playSurface, greenColour,
Rect(18 * (snake[snake_size - 1] / WIDTH), 18 * (snake[snake_size - 1] % WIDTH), 18, 18))
pygame.draw.rect(playSurface, headColour, Rect(18 * (p / WIDTH), 18 * (p % WIDTH), 18, 18))
# 这一行是把初始情况会出现的第一个白块bug填掉
pygame.draw.rect(playSurface, blackColour, Rect(0, 0, 18, 18))
# 刷新pygame显示层
pygame.display.flip()
# 如果新加入的蛇头就是食物的位置
# 蛇长加1，产生新的食物，重置board(因为原来那些路径长度已经用不上了)
if snake[HEAD] == food:
board[snake[HEAD]] = SNAKE # 新的蛇头
snake_size += 1
score += 1
if snake_size < FIELD_SIZE: new_food()
else: # 如果新加入的蛇头不是食物的位置
board[snake[HEAD]] = SNAKE # 新的蛇头
board[snake[snake_size]] = UNDEFINED # 蛇尾变为UNDEFINED，黑色
pygame.draw.rect(playSurface, blackColour,
Rect(18 * (snake[snake_size] / WIDTH), 18 * (snake[snake_size] % WIDTH), 18, 18))
# 刷新pygame显示层
pygame.display.flip()
# 虚拟地运行一次，然后在调用处检查这次运行可否可行
# 可行才真实运行。
# 虚拟运行吃到食物后，得到虚拟下蛇在board的位置
def virtual_shortest_move():
global snake, board, snake_size, tmpsnake, tmpboard, tmpsnake_size, food
tmpsnake_size = snake_size
tmpsnake = snake[:] # 如果直接tmpsnake=snake，则两者指向同一处内存
tmpboard = board[:] # board中已经是各位置到达食物的路径长度了，不用再计算
board_reset(tmpsnake, tmpsnake_size, tmpboard)
food_eated = False
while not food_eated:
board_BFS(food, tmpsnake, tmpboard)
move = choose_shortest_safe_move(tmpsnake, tmpboard)
shift_array(tmpsnake, tmpsnake_size)
tmpsnake[HEAD] += move # 在蛇头前加入一个新的位置
# 如果新加入的蛇头的位置正好是食物的位置
# 则长度加1，重置board，食物那个位置变为蛇的一部分(SNAKE)
if tmpsnake[HEAD] == food:
tmpsnake_size += 1
board_reset(tmpsnake, tmpsnake_size, tmpboard) # 虚拟运行后，蛇在board的位置
tmpboard[food] = SNAKE
food_eated = True
else: # 如果蛇头不是食物的位置，则新加入的位置为蛇头，最后一个变为空格
tmpboard[tmpsnake[HEAD]] = SNAKE
tmpboard[tmpsnake[tmpsnake_size]] = UNDEFINED
# 如果蛇与食物间有路径，则调用本函数
def find_safe_way():
global snake, board
safe_move = ERR
# 虚拟地运行一次，因为已经确保蛇与食物间有路径，所以执行有效
# 运行后得到虚拟下蛇在board中的位置，即tmpboard
virtual_shortest_move() # 该函数唯一调用处
if is_tail_inside(): # 如果虚拟运行后，蛇头蛇尾间有通路，则选最短路运行(1步)
return choose_shortest_safe_move(snake, board)
safe_move = follow_tail() # 否则虚拟地follow_tail 1步，如果可以做到，返回true
return safe_move
#初始化pygame
pygame.init()
#定义一个变量来控制游戏速度
fpsClock = pygame.time.Clock()
#创建pygame显示层
playSurface = pygame.display.set_mode((300,300))#创建一个300*300的窗口
pygame.display.set_caption('贪吃蛇')#游戏的title
playSurface.fill(blackColour)# 绘制pygame显示层
#初始化food
pygame.draw.rect(playSurface, redColour, Rect(18 * (food / WIDTH), 18 * (food % WIDTH), 18, 18))
while True:
#刷新pygame显示层
pygame.display.flip()#保持窗口一直存在
# 重置距离
board_reset(snake, snake_size, board)
# 如果蛇可以吃到食物，board_BFS返回true
# 并且board中除了蛇身(=SNAKE)，其它的元素值表示从该点运动到食物的最短路径长
if board_BFS(food, snake, board):
best_move = find_safe_way() # find_safe_way的唯一调用处
else:
best_move = follow_tail()
if best_move == ERR:
best_move = any_possible_move()
# 上面一次思考，只得出一个方向，运行一步
if best_move != ERR:
make_move(best_move)
else:
break
# 控制游戏速度
fpsClock.tick(10) # 20看上去速度正好
print(score) # 游戏结束后打印分数
浙公网安备 33010602011771号