软件开发与创新课程实验——基于python的贪吃蛇小游戏的逆向编程与改进

一、代码来源:
http://t.csdnimg.cn/6WaHY
二、运行环境
windows11操作系统,pycharm2020.1,pytho3.7
原始代码如下:

import pygame
import random

# 初始化 Pygame
pygame.init()

# 设置游戏界面大小、背景颜色和游戏标题
screen_width = 640
screen_height = 480
screen = pygame.display.set_mode((screen_width, screen_height))
pygame.display.set_caption('贪吃蛇')

# 定义颜色
BLACK = (0, 0, 0)
WHITE = (255, 255, 255)
RED = (255, 0, 0)
GREEN = (0, 255, 0)

# 定义蛇的初始位置、大小和速度
snake_x = 100
snake_y = 100
snake_size = 20
snake_speed = 5


# 定义食物的初始位置和大小
food_x = random.randrange(0, screen_width - snake_size, 20)
food_y = random.randrange(0, screen_height - snake_size, 20)
food_size = 20

# 定义蛇的移动方向
snake_direction = 'right'

# 定义一个列表来保存蛇的身体坐标
snake_body = []

# 定义一个计时器来控制蛇的移动速度
clock = pygame.time.Clock()

# 定义一个函数来绘制蛇和食物
def draw(snake_x, snake_y, snake_body, food_x, food_y):
    screen.fill(BLACK)

    for pos in snake_body:
        pygame.draw.rect(screen, GREEN, [pos[0], pos[1], snake_size, snake_size])

    pygame.draw.rect(screen, RED, [food_x, food_y, food_size, food_size])

    pygame.display.update()

# 主循环
while True:
    # 处理事件
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            # 退出游戏
            pygame.quit()
            quit()

        # 处理按键事件
        if event.type == pygame.KEYDOWN:
            if event.key == pygame.K_UP:
                snake_direction = 'up'
            elif event.key == pygame.K_DOWN:
                snake_direction = 'down'
            elif event.key == pygame.K_LEFT:
                snake_direction = 'left'
            elif event.key == pygame.K_RIGHT:
                snake_direction = 'right'

    # 移动蛇的头部
    if snake_direction == 'up':
        snake_y -= snake_speed
    elif snake_direction == 'down':
        snake_y += snake_speed
    elif snake_direction == 'left':
        snake_x -= snake_speed
    elif snake_direction == 'right':
        snake_x += snake_speed

    # 判断是否吃到食物
    if (snake_x == food_x and snake_y == food_y) or (snake_x == food_x and abs(snake_y - food_y) < snake_size) or (snake_y == food_y and abs(snake_x - food_x) < snake_size):
        food_x = random.randrange(0, screen_width - snake_size, 10)
        food_y = random.randrange(0, screen_height - snake_size, 10)
        snake_body.append([snake_x, snake_y])

    # 更新蛇的身体坐标
    snake_body.insert(0, [snake_x, snake_y])
    if len(snake_body) > 1:
        snake_body.pop()

    # 判断游戏是否结束
    if snake_x < 0 or snake_x > screen_width - snake_size or snake_y < 0 or snake_y > screen_height - snake_size or [snake_x, snake_y] in snake_body[1:]:
        # 游戏结束,显示分数并等待退出
        font = pygame.font.Font(None, 36)
        text = font.render('Score: ' + str(len(snake_body)), True, WHITE)
        screen.blit(text, ((screen_width - text.get_width()) / 2, (screen_height - text.get_height()) / 2))
        pygame.display.update()
        pygame.time.wait(2000)
        pygame.quit()
        quit()

    # 绘制蛇和食物
    draw(snake_x, snake_y, snake_body, food_x, food_y)


    # 控制蛇的移动速度
    clock.tick(20)

运行截图:


三、存在问题与改进
存在问题:
代码结构: 可以将一些功能性的部分抽象成函数,提高代码的可读性和可维护性。
蛇的移动: 当蛇向右移动时,按下向左的箭头键,蛇会立即碰到自己,这样会导致游戏结束。
碰撞检测: 目前的碰撞检测可能不够准确,可以考虑使用更精确的方式来检测蛇头和食物之间的碰撞,以及蛇身体和蛇头之间的碰撞。
游戏结束界面: 当游戏结束时,可以添加一个更友好的游戏结束界面,告诉玩家他们的得分以及如何重新开始游戏。
优化: 考虑一些优化措施,比如提高蛇的移动速度、改进食物的生成逻辑等,以提升游戏体验。
改进:
代码结构:将一些功能性的代码块分别抽象成了函数,使得主循环中的代码更加简洁清晰,易于理解和维护。
移动:优化了按键事件处理,避免了在蛇向一个方向移动时按下相反方向的按键导致游戏立即结束的问题。
碰撞:修改了碰撞检测逻辑,使得蛇头和食物之间的碰撞更加精确。
结束界面:添加了游戏结束界面函数 show_game_over_screen(),使得游戏结束后能够显示玩家得分,并在2秒后退出游戏。并在结束后提供一个重新开始按钮,方便玩
家重新开始。
游戏性改善:增加了每次吃到食物后移动速度会增加,提高游戏难度和乐趣
四、改进代码展示

import pygame
import random

# 初始化 Pygame
pygame.init()

# 设置游戏界面大小、背景颜色和游戏标题
screen_width = 640
screen_height = 480
screen = pygame.display.set_mode((screen_width, screen_height))
pygame.display.set_caption('snaker')

# 定义颜色
BLACK = (0, 0, 0)
WHITE = (255, 255, 255)
RED = (255, 0, 0)
GREEN = (0, 255, 0)

# 定义蛇的初始位置、大小和速度
snake_x = 100
snake_y = 100
snake_size = 20
snake_speed = 5

# 定义食物的初始位置和大小
food_x = random.randrange(0, screen_width - snake_size, 20)
food_y = random.randrange(0, screen_height - snake_size, 20)
food_size = 15

# 定义蛇的移动方向
snake_direction = 'right'

# 定义一个列表来保存蛇的身体坐标
snake_body = []

# 定义一个计时器来控制蛇的移动速度
clock = pygame.time.Clock()

# 定义一个函数来绘制蛇和食物
def draw(snake_x, snake_y, snake_body, food_x, food_y):
    screen.fill(WHITE)

    for pos in snake_body:
        pygame.draw.rect(screen, GREEN, [pos[0], pos[1], snake_size, snake_size])

    pygame.draw.rect(screen, RED, [food_x, food_y, food_size, food_size])

    pygame.display.update()

# 定义一个函数来检查游戏是否结束
def check_game_over():
    global snake_x, snake_y, snake_direction, snake_body

    if (snake_x < 0 or snake_x > screen_width - snake_size or
            snake_y < 0 or snake_y > screen_height - snake_size or
            [snake_x, snake_y] in snake_body[1:]):
        return True
    return False

# 定义一个函数来处理游戏结束
def game_over():
    font = pygame.font.Font(None, 36)
    text = font.render('SCORE: ' + str(len(snake_body)), True, BLACK)
    screen.blit(text, ((screen_width - text.get_width()) / 2, (screen_height - text.get_height()) / 2))
    pygame.display.update()
    pygame.time.wait(2000)

    return show_restart_button()

# 定义一个函数来显示重新开始按钮
def show_restart_button():
    font_restart = pygame.font.Font(None, 24)
    text_restart = font_restart.render('RESTART', True, WHITE)
    restart_rect = text_restart.get_rect(center=(screen_width / 2, (screen_height + text_restart.get_height()) / 2 + 30))
    pygame.draw.rect(screen, BLACK, restart_rect)
    screen.blit(text_restart, restart_rect.topleft)
    pygame.display.update()

    return wait_for_restart(restart_rect)

# 定义一个函数来等待玩家点击重新开始按钮
def wait_for_restart(restart_rect):
    while True:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                pygame.quit()
                quit()
            elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                mouse_pos = pygame.mouse.get_pos()
                if restart_rect.collidepoint(mouse_pos):
                    return True
# 主循环
while True:
    # 处理事件
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            # 退出游戏
            pygame.quit()
            quit()

        # 处理按键事件
        if event.type == pygame.KEYDOWN:
            if event.key == pygame.K_UP and snake_direction != 'down':
                snake_direction = 'up'
            elif event.key == pygame.K_DOWN and snake_direction != 'up':
                snake_direction = 'down'
            elif event.key == pygame.K_LEFT and snake_direction != 'right':
                snake_direction = 'left'
            elif event.key == pygame.K_RIGHT and snake_direction != 'left':
                snake_direction = 'right'

    # 移动蛇的头部
    if snake_direction == 'up':
        snake_y -= snake_speed
    elif snake_direction == 'down':
        snake_y += snake_speed
    elif snake_direction == 'left':
        snake_x -= snake_speed
    elif snake_direction == 'right':
        snake_x += snake_speed

    # 判断是否吃到食物
    if (snake_x == food_x and snake_y == food_y) or (abs(snake_x - food_x) < snake_size and abs(snake_y - food_y) < snake_size):
        food_x = random.randrange(0, screen_width - snake_size, 20)
        food_y = random.randrange(0, screen_height - snake_size, 20)
        snake_body.append([snake_x, snake_y])
        snake_speed=snake_speed+0.2

    # 更新蛇的身体坐标
    snake_body.insert(0, [snake_x, snake_y])
    if len(snake_body) > 1:
        snake_body.pop()

    # 判断游戏是否结束
    if check_game_over():
        # 显示游戏结束界面,并等待玩家点击重新开始按钮
        if game_over():
            # 重新开始游戏
            snake_x = 100
            snake_y = 100
            snake_speed = 5
            snake_direction = 'right'
            snake_body = []
            food_x = random.randrange(0, screen_width - snake_size, 20)
            food_y = random.randrange(0, screen_height - snake_size, 20)

    # 绘制蛇和食物
    draw(snake_x, snake_y, snake_body, food_x, food_y)

    # 控制蛇的移动速度
    clock.tick(20)

五、重构代码截图

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