用Python做战舰游戏：教程与代码分享

想用Python开发一款经典战舰游戏吗？本教程将带你从零开始，**用Python打造交互式战舰游戏**！文章详细讲解了游戏的核心功能，包括如何实现用户友好的交互界面，创建游戏地图，巧妙部署战舰，以及构建玩家与电脑之间紧张刺激的回合制攻击逻辑。通过学习本文，你不仅能掌握Python游戏开发的基础，还能了解到如何利用Python实现游戏循环和关键逻辑。更有详细代码示例，助你轻松上手，构建属于自己的战舰游戏，提升编程技能，感受游戏开发的乐趣！立即开始你的Python战舰游戏之旅吧！

本文档旨在指导初学者使用Python构建一个简单的战舰游戏。我们将逐步介绍游戏的核心功能，包括用户交互、地图创建、战舰部署、以及玩家与电脑之间的回合制攻击逻辑。通过学习本文，你将掌握如何利用Python实现基本的游戏循环和逻辑，并了解如何创建用户友好的游戏体验。 ### 1. 游戏初始化 #### 1.1 用户名获取 首先，我们需要获取玩家的用户名，用于欢迎消息。`get_username()` 函数实现了这一功能，它会循环提示用户输入，直到输入有效名称为止。 ```python def get_username(): """ 获取用户名并输出欢迎消息 """ while True: user_name = input("Enter your name: ") if user_name: print(f"Welcome to the battleship game {user_name}!") return user_name else: print("Please enter your name.")

1.2 创建游戏地图

游戏地图由二维列表表示，其中每个元素代表一个单元格。create_battlefield() 函数负责创建指定大小的地图，初始状态下所有单元格都为空（用 "_" 表示）。

map_size = 10  # 定义地图大小

def create_battlefield(map_size):
    """
    创建指定大小的战舰地图
    """
    return [["_"] * map_size for _ in range(map_size)]

1.3 显示游戏地图

为了让玩家了解游戏状态，我们需要一个函数来显示当前地图。display_battlefield() 函数将二维列表的内容打印到控制台，每行用空格分隔。

def display_battlefield(board):
    """
    显示当前战舰地图的状态
    """
    for row in board:
        print(" ".join(row))

2. 战舰部署

2.1 玩家战舰部署

player_ship_coordinate() 函数允许玩家手动放置他们的战舰。它会提示玩家输入每个战舰的坐标，并进行有效性检查（坐标是否在地图范围内，是否已被占用）。

ship_initial = ["B", "C", "F", "A", "S"]  # 战舰代号
ship_names = ["Battleship", "Cruiser", "Frigate", "Aircraft Carrier", "Sub"] # 战舰名称

def player_ship_coordinate(player_board, occupied):
    """
    允许玩家手动放置战舰
    """
    for i in range(len(ship_initial)):
        ship = ship_initial[i]
        ship_name = ship_names[i]
        while True:
            try:
                row = int(input(f"Enter the row for {ship_name}: "))
                col = int(input(f"Enter the column for {ship_name}: "))
                if 0 <= row < 10 and 0 <= col < 10 and (row, col) not in occupied:
                    player_board[row][col] = ship
                    occupied.add((row, col))
                    break
                else:
                    print("Invalid coordinates. Please enter correct value.")
            except ValueError:
                print("Invalid input. Please enter a valid integer.")

    return player_board, occupied

注意: 原始代码中为每艘船都写了一个while循环，这里使用for循环简化了代码，使其更易于维护和扩展。

2.2 电脑战舰部署

comp_ship_coordinate() 函数负责随机放置电脑的战舰。它会随机生成坐标，直到找到一个未被占用的单元格。

from random import randrange

def comp_ship_coordinate(comp_board):
    """
    随机放置电脑的战舰
    """
    for ship in ship_initial:
        while True:
            row = randrange(0, 10)
            col = randrange(0, 10)
            if comp_board[row][col] == "_":
                comp_board[row][col] = ship
                break

    return comp_board

3. 游戏循环与攻击逻辑

3.1 玩家攻击

check_player_hit() 函数处理玩家的攻击。它会提示玩家输入攻击坐标，并检查是否击中电脑的战舰。如果击中，则在“虚拟”的电脑地图上标记为 "X"，否则标记为 "M"（Miss）。

def check_player_hit(comp_board, dummy_board, user):
    """
    处理玩家的攻击
    """
    print(user)
    row = int(input("Enter your row: "))
    col = int(input("Enter your col: "))
    hit = 0  # 初始假设未击中

    if comp_board[row][col] != "_":
        dummy_board[row][col] = "X" # 'X' will signify on the dummy board when a player hits a ship
        print("Computer ship been hit!")
        comp_board[row][col] = "_"  #击中后清除电脑地图上的战舰标记
        hit = 1
    else:
        dummy_board[row][col] = "M"
        print("Missed me!")

    return hit

注意: dummy_board 用于显示玩家攻击的结果，但不会直接修改电脑的真实战舰布局。击中后，将电脑地图上的战舰标记清除，防止重复击中同一位置。

3.2 电脑攻击

check_comp_hit() 函数处理电脑的攻击。电脑会随机选择一个坐标进行攻击，并检查是否击中玩家的战舰。

def check_comp_hit(player_board):                       # Refactored function to map hits and misses
    """
    电脑攻击玩家战舰
    """

    hit = 0                                             # Assunme there will be a hit

    while True:                                         # Randomly select a row and column that has not previously been fired upon
        row = randrange(0, 10)
        col = randrange(0, 10)
        if player_board[row][col] != "M" and player_board[row][col] != "X":
            break

    print("Computer has selected coordinates", row, col)

    if player_board[row][col] != "_":                   # If the computer has hit a vessel, change the value to lowercase and return a hit value of "1"
        print("Player ship been hit!")
        player_board[row][col] = "X"
        hit = 1
    else:
        print("Missed me!")
        player_board[row][col] = "M"

    return hit

注意: 电脑攻击后，将玩家地图上被击中的位置标记为 "X"，未击中的位置标记为 "M"，并确保电脑不会重复攻击已经攻击过的位置。

3.3 游戏主循环

以下代码展示了游戏的主循环，它会交替进行玩家攻击和电脑攻击，直到一方的所有战舰都被击沉。

if __name__ == "__main__":

    user = get_username()

    player_board = create_battlefield(map_size)
    comp_board   = create_battlefield(map_size)
    dummy_board = create_battlefield(map_size) # create a dummy board

    occupied = set()

    print("Player's turn:")
    player_ship_coordinate(player_board, occupied)
    display_battlefield(player_board)

    print("\nComputer opponent's turn:")
    comp_ship_coordinate(comp_board)
    # display_battlefield(comp_board) # for testing purposes
    display_battlefield(dummy_board)  # display the blank dummy board instead of computer board

    # Suggested while loop to alternate between the player and computer firing upon positions

    player_hits = 0
    comp_hits   = 0
    ship_count = len(ship_initial)

    while True:
        player_hits += check_player_hit(comp_board, dummy_board, user)   # If the player hit count reaches "5" all of the computer's vessels have been sunk
        if player_hits == ship_count:
            print("Player has won - game over")
            break

        comp_hits += check_comp_hit(player_board)           # If the computer hit count reaches "5" all of the player's vessels have been sunk
        if comp_hits == ship_count:
            print("Computer has won - game over")
            break


        print(f"Player {user} board")                       # Just included the redisplay of the boards for testing purposes
        display_battlefield(player_board)

        print(" ")

        print("Computer board")
        display_battlefield(dummy_board) # display dummy board instead of computer board

改进点:

• 胜负判断: 原始代码使用固定的 player_hits == 5 和 comp_hits == 5 来判断胜负，这不适用于战舰数量变化的情况。修改后的代码使用 ship_count 变量来动态判断胜负，使其更具通用性。
• 代码结构: 将重复的代码块（例如，获取用户输入坐标的代码）提取到单独的函数中，可以提高代码的可读性和可维护性。
• 用户体验: 可以添加更多的提示信息，例如显示剩余战舰数量，或者在击中战舰时显示战舰类型。

4. 总结与建议

通过本教程，你学习了如何使用 Python 构建一个简单的战舰游戏。你掌握了游戏地图的创建、战舰的部署、以及玩家与电脑之间的回合制攻击逻辑。

建议:

• 扩展游戏功能: 可以尝试添加更多功能，例如不同类型的战舰、特殊武器、或者更智能的电脑 AI。
• 优化用户界面: 可以使用 Pygame 或 Tkinter 等图形库来创建更友好的用户界面。
• 代码重构: 可以尝试将代码重构为面向对象的风格，使其更易于维护和扩展。

希望本教程能帮助你入门 Python 游戏开发！

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