200 行代码实现简易版 2048 游戏

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创建游戏文件 2048.py

首先导入需要的包：

import curses

from random import randrange, choice

from collections import defaultdict

主逻辑

用户行为

所有的有效输入都可以转换为”上，下，左，右，游戏重置，退出”这六种行为，用 actions 表示

1	actions = ['Up', 'Left', 'Down', 'Right', 'Restart', 'Exit']

有效输入键是最常见的 W（上），A（左），S（下），D（右），R（重置），Q（退出），这里要考虑到大写键开启的情况，获得有效键值列表：

1	letter_codes = [ord(ch) for ch in 'WASDRQwasdrq']

将输入与行为进行关联：

1	actions_dict = dict(zip(letter_codes, actions * 2))

状态机

处理游戏主逻辑的时候我们会用到一种十分常用的技术：状态机，或者更准确的说是有限状态机（FSM）

你会发现 2048 游戏很容易就能分解成几种状态的转换。

state 存储当前状态， state_actions 这个词典变量作为状态转换的规则，它的 key 是状态，value 是返回下一个状态的函数：

Init: init()
- Game
Game: game()
- Game
- Win
- GameOver
- Exit
Win: lambda: not_game(‘Win’)
- Init
- Exit
Gameover: lambda: not_game(‘Gameover’)
- Init
- Exit
Exit: 退出循环

状态机会不断循环，直到达到 Exit 终结状态结束程序。

下面是经过提取的主逻辑的代码，会在后面进行补全：

def main(stdscr):

def init():

#重置游戏棋盘

return 'Game'

def not_game(state):

#画出 GameOver 或者 Win 的界面

#读取用户输入得到action，判断是重启游戏还是结束游戏

responses = defaultdict(lambda: state) ＃默认是当前状态，没有行为就会一直在当前界面循环

responses['Restart'], responses['Exit'] = 'Init', 'Exit' #对应不同的行为转换到不同的状态

return responses[action]

def game():

#画出当前棋盘状态

#读取用户输入得到action

if action == 'Restart':

return 'Init'

if action == 'Exit':

return 'Exit'

#if 成功移动了一步:

if 游戏胜利了:

return 'Win'

if 游戏失败了:

return 'Gameover'

return 'Game'

state_actions = {

'Init': init,

'Win': lambda: not_game('Win'),

'Gameover': lambda: not_game('Gameover'),

'Game': game

}

state = 'Init'

#状态机开始循环

while state != 'Exit':

state = state_actions[state]()

用户输入处理

阻塞＋循环，直到获得用户有效输入才返回对应行为：

def get_user_action(keyboard):

char = "N"

while char not in actions_dict:

char = keyboard.getch()

return actions_dict[char]

矩阵转置与矩阵逆转

加入这两个操作可以大大节省我们的代码量，减少重复劳动，看到后面就知道了。

矩阵转置：

1 2	def transpose(field): return [list(row) for row in zip(*field)]

矩阵逆转（不是逆矩阵）：

1 2	def invert(field): return [row[::-1] for row in field]

创建棋盘

初始化棋盘的参数，可以指定棋盘的高和宽以及游戏胜利条件，默认是最经典的 4×4～2048。

class GameField(object):

def __init__(self, height=4, width=4, win=2048):

self.height = height #高

self.width = width #宽

self.win_value = 2048 #过关分数

self.score = 0 #当前分数

self.highscore = 0 #最高分

self.reset() #棋盘重置

棋盘操作

随机生成一个 2 或者 4

def spawn(self):

new_element = 4 if randrange(100) > 89 else 2

(i,j) = choice([(i,j) for i in range(self.width) for j in range(self.height) if self.field[i][j] == 0])

self.field[i][j] = new_element

重置棋盘

def reset(self):

if self.score > self.highscore:

self.highscore = self.score

self.score = 0

self.field = [[0 for i in range(self.width)] for j in range(self.height)]

self.spawn()

一行向左合并

(注：这一操作是在 move 内定义的，拆出来是为了方便阅读)