Python语言难学吗？第15讲实操小游戏项目

想谈谈一个项目一般是怎么完成的。更具体的说，程序员是如何思考和解决问题的呢？

我认为其中一个很重要的能力是【问题拆解】。问题拆解，指的是在做一件事或面对一个问题的时候，将其拆解成多个步骤或多个层次，逐步执行和解决问题，直至达到最终效果。

举个例子，在上一关的末尾，我们就将一个猜数字游戏拆解成四个目标：

当然这种拆解问题的思维并不少见。不过可能是出于长期编写代码的习惯，程序员会将问题拆得更细致一些，即拆到无法再拆为止。

像这样，我会将完成一个项目的流程总结为以下三步：

明确项目目标，是指我们希望程序达成什么目的，实现什么功能，从而帮我们将项目拆解成不同的单元；而一个妥当的拆解方案，难度适度递增，能帮我们逐步顺利执行，最终完成项目。这三个步骤可以说是环环相扣的。

明确项目目标

在互联网公司，一般情况下是由产品经理提出明确的项目需求，由程序员来实现，他们之间是“相爱相杀”的关系。：）

今天且让我扮演一下产品经理的角色。我们此次要实现的需求是：人机PK小游戏。具体效果请参照下面的示意动图。

简单来说，这个游戏中，会随机生成玩家和敌人的属性，同时互相攻击，直至一方血量小于零。

另外，这样的战斗会持续三局，采取三局两胜制，最后输出战斗结果，公布获胜方。

确了项目要实现什么效果后，就可以对项目进行拆解了。

分析过程，拆解项目

编写代码，我们无须苛求一步到位。尤其对于刚接触编程的学习者来说，层层递进、逐渐提升难度才能达到更好的练习效果。

了让你暖暖身，同时照顾大部分同学的学习节奏，我从“功能叠加、难度递增”这个角度考虑，将我们要实现的小游戏拆分成了三个版本。

版本1.0，主要是帮我们理清战斗逻辑。而版本2.0和3.0，会涉及到一些新的知识点，到时遇到了再和大家介绍。

当项目被清晰地拆解后，剩下的就是去逐步执行，也就是重复“执行→遇到问题→解决问题→继续执行”这个循环的过程。

下面，开始正式写代码咯

逐步执行，代码实现

版本1.0：自定属性，人工PK

第一阶段的代码，主要任务是理清战斗的逻辑，再用print()函数将战斗过程打印在终端。

先来思考一下，一个人机PK游戏最基础的元素是什么，可以拿最经典的拳皇游戏来脑补一下。

根据这一版本的设定，我们要做的主要有三步：1.规定并显示出玩家和敌人的属性 2.双方同时互相攻击，血量根据对方的攻击力扣除 3.若有一方血量小于等于0，游戏结束。

为了让我们的思路保持清晰，画成流程图就是这样子的：

这个版本的所有步骤，都还很不“智能”，只用到了唯一一个函数Print()。也就是说，我们只要把步骤一个一个打印上去，就算成功啦。

好，我们从第1步开始：设定【玩家】和【敌人】的属性，即【血量】和【攻击】。

第2步：手动计算攻击一次，双方各自所剩的血量。

第3步：继续做人工计算：算一算，玩家攻击2次敌人，敌人的血量就等于0了，这时候可以结束战斗，打印游戏结果。

很简单吧！现在我们要做的，就是把这三段代码拼起来，然后我会加一些修饰视觉的换行符和分割线，让运行结果看得更清楚一点。

现在，请你直接运行一下代码，看看结果是不是如我们所愿。

唔...虽然看起来还有点儿意思，但所有信息一下子都蹦跶出来，一点都没有体现游戏的进程感。

所以，为了让打印出的东西能有时间间隔地依次出现，我们需要设置一个类似“计时器”的东西。在Python里，我们需要用到两行代码来实现：（敲黑板，很简单的新知识）

这里有个新名词——模块，它是Python里一个重要的概念，会在之后的课程详细介绍。

你可以把模块想象成是一个装着许多神奇函数的百宝箱，不过想要使用这个百宝箱里的函数，得先用import 模块名这样一句代码来打开它。

然后这里我们想使用time模块里的sleep()函数，也就是让代码运行结果不要一次性全部出现，而是分批分批的出现。就要写成time.sleep(secs)的形式。

如果我想设置成打印的信息间隔1.5秒出现，代码就可以这么写：

呼～总算完成了版本1.0，不过我想你一定在心里默默吐槽，一句句用print()写也太蠢太弱鸡了吧。

没错，不过代码嘛，总得一步步实现。就先当作是小小的热身。

而且，这个版本的代码还有两个明显的缺陷：一是玩家和敌人的属性（血量&攻击）是我自己说了算，那胜负早已没有悬念；二是战斗过程中血量的变化要自己手动算，那要计算机有何用？

放心，这些都是我们会在版本2.0解决的问题。

版本2.0：随机属性，自动PK

如前所述，这个阶段，我们主要新增【随机属性】和【自动战斗】两个功能，画成流程图是这样子的：

想一想：自己来定义双方角色的属性，那简直是黑箱操作，胜负早已注定。所以，为了游戏公平，我们要让属性由自己说了算变成随机生成。

现在问题来了，要随机生成属性（数字），这课堂里又没教。怎么办？

百度一下你就知道～

遇到卡点后上网搜索，其实就能解决目前你绝大多数的问题。“不懂就查”也是程序员的工作习惯之一。

要随机生成整数，就要用到random模块里的randint()函数，括号里放的是两个整数，划定随机生成整数的范围。

好，可以动手敲代码了！

请听题：1.定义两个变量，来存储玩家血量和玩家攻击力的数值 2.血量是100-150的随机数，攻击力是30-50的随机数 3.将两个变量打印出来

标准的变量名最好是用英文来表达含义，如果是多个单词组成，需要用英文下划线_来隔开。

对于取英文变量名，很多英语水平在高考即巅峰的同学会感到头疼，这里我推荐大家一个网站:CODELF，输入中文就可以看到别人是怎么命名的。

好，我们已经知道如何生成随机属性，下面我们就要将属性展示打印出来，请阅读下列代码，弄懂每一行的含义：

那截至目前，我们已经完成了随机生成属性和展示属性，接下来我们就来实现"自动战斗"。

要怎么实现自动战斗呢？如果一头雾水的话，可以先尝试从版本1.0的人为战斗来寻找规律：

我们可以发现，4-6行这3行是重复出现的结构，除了数字是灵活变动之外，其余是一毛一样的。

根据我们已学知识，用循环来解决重复劳动！

说到循环，我们就要思考是要使用for循环还是while循环了。

因为现在双方的血量和攻击是随机生成，不是固定的。所以我们不知道具体要战斗多少回合才能分出胜负，也就是循环次数不明确，那自然要用while循环。

所以我们现在确定了让循环执行需要满足的条件就是——双方血量均大于零，也就是不死不休。

可见while后面要同时满足两个条件，即这两个条件要同时为真，所以我们要用and来连接，用代码来表示就是：

现在我们确定了执行while循环的条件，接下来就是要填充循环内部的内容。

根据刚才的分析，我们希望循环的内容是双方互相攻击，掉血的过程。

其中【敌人】剩余血量=敌人当前血量-玩家攻击，【玩家】剩余血量=玩家当前血量-敌人攻击。

事实上我们之前已经定义好了这四个变量，每一次互相伤害后，player_life（玩家血量）和enemy_life（敌人血量）都会被重新赋值，所以转换为代码逻辑就是：

好，自动攻击的基础逻辑也已经理清楚了。我们先合并一下这之前写过的代码。

接下来，只需要补充完成while循环语句，让双方自动战斗、扣血的过程循环起来

应该能感受到，版本2.0总算像模像样了，慢慢逼近我们的项目目标。

不过它还没有实现：打印出每局结果，三局两胜，并打印最终战果的功能。这就是我们在版本3.0要增加的功能。

版本3.0：打印战果，三局两胜

对比版本2.0，在版本3.0中，我们想要增加的功能是：1.打印战果：每局战斗后，根据胜负平的结果打印出不同的提示；2.三局两胜：双方战斗三局，胜率高的为最终赢家。

反复解释新增功能，是因为这样不断地明确项目的阶段性目标，可以让自己持续专注地推进项目。

好啦，我们继续前进。版本3.0也只剩最后的“三局两胜”了！

同样的，我们可以将其拆分成两个部分：先来个三局，再判断最终胜负。

首先我们来看，三局战斗也是一个可以循环的结构，且循环次数是固定的，所以要用到for循环。

在这里我们可以使用for i in range( )的结构，我们先来回顾一下之前学过的range()函数：

现在，你有思路了吗？尝试把代码打出来吧，让战斗循环三局。

给两个提示：1.想清楚哪些代码要嵌套到for循环里，即一局战斗里包括什么信息。确定了for写在哪里之后，一局战斗包含的所有信息都要缩进；2.细节也需要留意，如局与局之间要怎么区分开来（时间间隔&打印局数信息）

如果做起来有些障碍，检查一下是否存在上面提示的这几个问题：

1. for循环语句的位置放的对不对？这个关键在于，你想让哪些信息被循环展示。例如：如果你错将for循环语句放在了【随机属性】 和【自动战斗】之间，那每一局的战斗信息会是一样的，也就不存在什么三局两胜了。

2.你写完for循环语句后，需要缩进的信息【整体】缩进了吗？如果没有缩进，可能存在报错，或者只有部分战斗信息循环的情况。

3.细节注意到了吗？局与局之间要有明显间隔，那我们可以同时使用time.sleep()和print(现在是第x局)来完美解决这个问题。此外，遇到各种报错的话，记得去搜索一下，看看报的是什么错，先自己尝试解决看看。

OK，打三局这个需求也成功了。现在我们距离最后的终点只剩一步之遥，只有“统计三局两胜的结果”这个功能还没实现了。

我们可以想一想，平常我们是怎么统计比赛结果呢？

好比乒乓球比赛，有一方赢了一局就翻一下计分牌，让数字+1，最后看哪边的数字大就是哪边获胜。

对于计算机也是如此：它靠数据思考，比如拿数据做计算、做条件判断、做循环等。所以这里的关键就在于，要给计算机数据。

那么仿照计分牌的做法，我们的解决方法也就出来了：采取计分的方式，赢一局记一分，平局不计分。

所以，我们要给计算机一个空白的“计分板”，用于存放【玩家】和【敌人】每一局的得分。

那什么情况下，这两个变量会变动（+1）呢？自然是要与具体每一局的结果挂钩，这时候可以回看我们计算输赢的条件判断语句。

然后，我们将敌人和玩家各自赢的局数给算出来：

这样三局过后，player_victory和enemy_victory会被赋上新的值。给你一个小技巧：player_victory = player_victory + 1，总是这样写有点烦人，我们可以写作player_victory += 1，这两个代码是等价的，都代表"如果if后的条件满足，变量就+1"。

这也是程序员是追求“极简”的体现。好，我们把这段代码替换一下：

现在，我们只需要再用一次条件判断，比较两个变量的大小就能知道谁输谁赢了。

将条件判断的思维逻辑转换成代码逻辑的话是这样子的：

需要注意的是最终判断结果要放在for循环外面，也就是不用缩进。

完整代码：

不过，这还没完呢。作为一个程序员，代码是我们的名片，我们会追求更加优雅的，方便他人阅读的代码，所以上述代码还有一些优化空间。

所以，以下是彩蛋时间，我会教大家一个新的知识点——【格式化字符串】，作为这一关的收尾。

什么意思呢，上面有这么两行代码，是用来展示双方角色的属性的：

我们在用+拼接字符串和变量的时候，常常需要考虑变量是什么类型的数据，如果不是字符串类型，还先需要str()函数转换。

并且一句话常常要拼接成好几个部分，然后我们要考虑每一对引号的起始位置，好麻烦，相信你多少会有点体会。

所以，为了更方便地实现不同数据类型的拼接，用【格式符%】是更常用更便利的一种方式。

我们可以把%想象成：图书馆里用来占位的一本书。先占一个位置，之后再填上实际的变量。举个例子：下面这两种写法是相同的，请你着重研究下第二行的语法。

我们看到格式符%后面有一个字母s，这是一个类型码，用来控制数据显示的类型。%s就表示先占一个字符串类型的位置。

还有其他常见的类型码如下图所示：

占完位置之后，我们要以%的形式在后面补上要填充的内容，如此一来我们就免去了转换类型的烦恼。如果是多个数据，就要把它们放进括号，按顺序填充，用逗号隔开。

举个例子，你可以运行一下，对比下列输出的结果：

一个小小的提示：%后面的类型码用什么，取决于你希望这个%占住的这个位置的数据以什么类型展示出来，如果你希望它以字符串形式展示，那就写%s，如果你希望它以整数形式展示，那就写%d。

这就出现了一些容易混淆的地方，比如，请运行以下的代码：

选用了不同的类型码，打印出的结果却是一样，原因也已经在代码注释中写清楚了：因为整数8与字符串8的打印结果是一样的，所以选两种类型码都OK。但这种“都OK”的情况仅限于整数，对文字是行不通的：

会报错，对吧？好啦，现在你应该更懂这个格式化字符串该怎么用了。

那就看回我们之前的代码，如果把一开始用+拼接的字符串都替换成%格式符表示，我们先替换一部分试试

你也许想问我，这里的%s是不是都能换成%d，答案是“YES!”，因为这里的变量i,player_life,player_attack统统都是整数。

是不是看起来清爽了些？如果还不习惯这种表示方法没有关系，多写几次就习惯啦。

以上就是第一节项目实操课的全部内容了！

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