Python-体育竞技模拟
体育竞技分析的IPO模式：
输入I(input)：两个球员的能力值，模拟比赛的次数（其中，运动员的能力值，可以通过发球方赢得本回合的概率来表示，一个能力值为0.8的球员，在他发球时，有80%的可能性赢得1分）
处理P(process)：模拟比赛过程
输出O(output)：两个球员获胜的概率
该体育竞技程序，我们采用自顶向下的设计方法。
一、排球比赛的模拟
模拟不同的两个队伍进行排球的模拟比赛。
2. 模拟原理： 通过输入各自的能力值(Ⅰ)，模拟比赛的进行( P )，最后输出模拟的结果( O )。
P 简介：通过产生随机数得到每局比赛的难度，若小于能力值则表示赢得本局比赛，反之输掉本局比赛。
3. 规则简介：
① 每场比赛采用 5局3胜制。
② 前四局采用25分制，每个队只有在赢得至少25分，且同时超过对方2分时才胜一局。
③ 决胜局(第五局)采用15分制，先获得15分，且同时超过对方2分为胜。
插入代码之前，先对代码做个简单的介绍：
| 函数名称 | 函数说明 |
| printInfo() | 打印程序的介绍信息 |
| getInputs() | 获得用户输入的参数 |
| printResult(n, winsA, winsB) | 输出模拟比赛的结果 |
| simNGames(n, probA, probB) | 模拟n场比赛 |
| simOneGame(probA, probB) | 模拟一场比赛，包括五局，采取五局三胜制 |
| simAGame(N, probA, probB) | 模拟一局比赛 |
| GameOver(N, scoreA, scoreB) | 定义一局比赛的结束条件 |
# -*- encoding:utf-8 -*- from random import random def printInfo(): ''' function: 打印程序的介绍信息 ''' print("产品名称： 排球比赛模拟分析器") print("产品概述： 通过输入2个队伍A和B的能力值(0到1之间的小数表示)，能够模拟多次2个队伍A和B的排球竞技比赛，从而得出各自的胜率！") print("产品作者： 林崇宇 - 14\n") def getInputs(): ''' function: 获得用户输入的参数 ''' probA = eval(input("请输入队伍A的能力值(0~1)：")) probB = eval(input("请输入队伍B的能力值(0~1)：")) n = eval(input("请输入需要模拟比赛的场次数：")) return probA, probB, n def simNGames(n, probA, probB): ''' function: 模拟n场比赛 n: 模拟n场比赛 probA, probB: 分别为队伍A和B的能力值 winA, winB: 队伍A和B在一场比赛中获胜的局数 winsA, winsB: 队伍A和B赢得比赛的场数，总共n场 ''' winsA, winsB = 0, 0 for _ in range(n): winA, winB = simOneGame(probA, probB) if winA > winB: winsA += 1 else: winsB += 1 return winsA, winsB def simOneGame(probA, probB): ''' function: 模拟一场比赛，包括五局，采取五局三胜制 probA, probB： 分别为队伍A和B的能力值 return: 返回队伍A和B在本场比赛中获胜的局数 scoreA, scoreB: 分别为队伍A和B一局比赛获得的分数 winA, winB: 分别为队伍A和B一场比赛获胜的局数 ''' n = 1 # 代表本次比赛的局次 winA, winB = 0, 0 for _ in range(5): scoreA, scoreB = simNGame(n, probA, probB) if scoreA > scoreB: winA += 1 else: winB += 1 n += 1 if winA == 3 or winB == 3: break return winA, winB def simNGame(n, probA, probB): ''' function: 模拟一局比赛 N: 代表本次比赛的局次 probA, probB： 分别为队伍A和B的能力值 return: 返回队伍A和B在本局比赛中获得的分数 ''' scoreA, scoreB = 0, 0 # 分别为队伍A和B一局比赛获得的分数 serving = 'A' # 发球方 while not GameOver(n, scoreA, scoreB): if serving == 'A': if random() > probA: scoreB += 1 serving = 'B' else: scoreA += 1 if serving == 'B': if random() > probB: scoreA += 1 serving = 'A' else: scoreB += 1 return scoreA, scoreB def GameOver(n, scoreA, scoreB): ''' function: 定义一局比赛的结束条件 N: 代表当前局次(第五局为决胜局) return: 若比赛结束的条件成立返回真，否则为假 ''' if n <= 4: return (scoreA>=25 and abs(scoreA-scoreB)>=2) or (scoreB>=25 and abs(scoreA-scoreB)>=2) else: return (scoreA>=15 and abs(scoreA-scoreB)>=2) or (scoreB>=15 and abs(scoreA-scoreB)>=2) def printResult(n, winsA, winsB): ''' function: 输出模拟比赛的结果 ''' print("竞技分析开始，共模拟{}场比赛。".format(n)) print(">>>队伍A获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsA,winsA/n)) print(">>>队伍B获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsB,winsB/n)) def main(): printInfo() probA,probB,n=getInputs() winsA,winsB=simNGames(n,probA,probB) printResult(n,winsA,winsB) main()
二、篮球赛事的模拟
赛事规则：
1.1 篮球比赛
篮球比赛由两个队参加，每队出场5名队员。每队目标是在对方球篮得分，并阻止对方队在本方球篮得分。
篮球比赛由裁判员、记录台人员和技术代表(如到场)管理。
1.2 球篮:本方/对方
被某队进攻的球篮是对方的球篮，由某队防守的球篮是本方的球篮。
1.3 比赛的胜者
在比赛时间结束时得分较多的队，将是比赛的胜者。
代码解释：
| 函数名 | 函数说明 |
| printIntro | 打印程序的介绍信息 |
| getInputs | 输入选手的能力值 |
| simNGame（n,proA,proB） | n场比赛 |
| gameOver（a，b） | 比赛的结束约束条件 |
| simOneGame（proA,proB） | 一局比赛 |
| printsummary（winsA，winsB） | 比赛结果 |
# -*- coding: utf-8 -*- """ Created on Mon May 13 19:46:23 2019 @author: 18 EliO FanG """ from math import fabs from random import random def printIntro(): ''' function: 打印程序的介绍信息 ''' print("模拟篮球比赛的代码分析") print("这个程序模拟两支队伍A和B的篮球比赛") print("程序运行需要A和B的能力值（以0到1之间的小数表示）") print("作者：18 EliO FanG\n") def getInputs(): a = eval(input("请输入A队的能力值(0-1): ")) b = eval(input("请输入B队的能力值(0-1): ")) n = eval(input("模拟比赛的场次: ")) return a, b, n def simNGames(n, probA, probB): winsA, winsB = 0, 0 for i in range(n): scoreA, scoreB = simOneGame(probA, probB) if scoreA > scoreB: winsA += 1 else: winsB += 1 return winsA, winsB def gameOver(a,b): return a>b or b>a def simOneGame(probA, probB): scoreA, scoreB = 0, 0 serving = "A" while not gameOver(scoreA, scoreB): if serving == "A": if random() < probA: scoreA += 1 else: serving="B" else: if random() < probB: scoreB += 1 else: serving="A" return scoreA, scoreB def printSummary(winsA, winsB): n = winsA + winsB print("篮球比赛分析开始，共模拟{}场比赛".format(n)) print("A队获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsA, winsA/n)) print("B队获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsB, winsB/n)) def main(): printIntro() probA, probB, n = getInputs() winsA, winsB = simNGames(n, probA, probB) printSummary(winsA, winsB) main()
关键是谁先发球
三、羽毛球比赛模拟
赛事规则：
1. 21 分制，3局2胜为佳
2. 每球得分制
3. 每回合中，取胜的一方加 1 分
4. 当双方均为 20 分时，领先对方 2 分的一方赢得该局比赛
5. 当双方均为 29 分时，先取得 30 分的一方赢得该局比赛
6. 一局比赛的获胜方在下一局率先发球
# -*- coding: utf-8 -*- """ Created on Mon May 13 19:46:23 2019 @author: 18 EliO FanG """ from math import fabs from random import random def printIntro(): ''' function: 打印程序的介绍信息 ''' print("模拟羽毛球比赛的代码分析") print("这个程序模拟两个选手A和B的羽毛球比赛") print("程序运行需要A和B的能力值（以0到1之间的小数表示）") print("作者：18 EliO FanG\n") def getInputs(): a = eval(input("请输入选手A的能力值(0-1): ")) b = eval(input("请输入选手B的能力值(0-1): ")) n = eval(input("模拟比赛的场次: ")) return a, b, n def simNGames(n, probA, probB): winsA, winsB = 0, 0 for i in range(n): scoreA, scoreB = simOneGame(probA, probB) if scoreA > scoreB: winsA += 1 else: winsB += 1 return winsA, winsB def gameOver(a,b): if (a==20 and b==20): return a==22 or b==22 if(a==29 and b==29): return a==30 or b==30 else: return a==21 or b==21 def simOneGame(probA, probB): scoreA, scoreB = 0, 0 serving = "A" while not gameOver(scoreA, scoreB): if serving == "A": if random() < probA: scoreA += 1 else: serving="B" else: if random() < probB: scoreB += 1 else: serving="A" return scoreA, scoreB def printSummary(winsA, winsB): n = winsA + winsB print("羽毛球比赛分析开始，共模拟{}场比赛".format(n)) print("选手A获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsA, winsA/n)) print("选手B获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsB, winsB/n)) def main(): printIntro() probA, probB, n = getInputs() winsA, winsB = simNGames(n, probA, probB) printSummary(winsA, winsB) main()
# -*- coding: utf-8 -*- """ Created on Mon May 13 19:46:23 2019 @author: 18 EliO FanG """ from math import fabs from random import random def printIntro(): ''' function: 打印程序的介绍信息 ''' print("模拟羽毛球比赛的代码分析") print("这个程序模拟两个选手A和B的羽毛球比赛") print("程序运行需要A和B的能力值（以0到1之间的小数表示）") print("作者：18 EliO FanG\n") def getInputs(): a = eval(input("请输入选手A的能力值(0-1): ")) b = eval(input("请输入选手B的能力值(0-1): ")) n = eval(input("模拟比赛的场次: ")) return a, b, n def simNGames(n, probA, probB): winsA, winsB = 0, 0 for i in range(n): scoreA, scoreB = simOneGame(probA, probB) if scoreA > scoreB: winsA += 1 else: winsB += 1 return winsA, winsB def gameOver(a,b): if (a==20 and b==20): return a==22 or b==22 if(a==29 and b==29): return a==30 or b==30 else: return a==21 or b==21 def simOneGame(probA, probB): scoreA, scoreB = 0, 0 serving = "A" while not gameOver(scoreA, scoreB): if serving == "A": if random() < probA: scoreA += 1 else: serving="B" else: if random() < probB: scoreB += 1 else: serving="A" return scoreA, scoreB def printSummary(winsA, winsB): n = winsA + winsB print("羽毛球比赛分析开始，共模拟{}场比赛".format(n)) print("选手A获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsA, winsA/n)) print("选手B获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsB, winsB/n)) def main(): printIntro() probA, probB, n = getInputs() winsA, winsB = simNGames(n, probA, probB) printSummary(winsA, winsB) main()
四、在python中，为了更加方便的显示出结果，则可以用里面的pyinstaller打包可以执行的文件，生成exe文件，则可以直接运行结果。
1.首先要安装pyinstaller库
在cmd中输入下面一句代码：
pip install pyinstaller
2.使用pyinstaller时；在上述代码的main函数的最后加上 input() 语句，防止程序一运行完就自动退出。
3.运行结果在pyinstaller中的显示：
记得结尾加input()
