Python项目实战，用Python实现2048游戏

写在前言

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今天更新的文章是《Python项目实战，用Python实现2048游戏》。

项目介绍

2048游戏是一款数字益智游戏，由意大利开发者Gabriele Cirulli在2014年开发。游戏的基本规则是在一个4x4的方格棋盘上，通过滑动操作使相同数字的方块合并，每次合并后方块的数值会翻倍。游戏的目标是合并出标有2048的方块。

项目思路

这个游戏虽然是个小游戏，说难不难，但说简单也绝对不简单，这款游戏的基本策略包括以下几点。

1、初始状态：棋盘上随机出现两个数字方块，数字为2或4。

2、有序合并：玩家可以通过上下左右滑动来移动方块，每次滑动，同一直线上的相同数字方块会合并成一个新的方块。例如，两个数字2的方块合并后会得到数字4的方块。

3、方块生成：每次滑动操作后，如果棋盘上有空位，就会在棋盘上随机生成一个2或4的方块。

4、游戏结束：当所有方格都被填满且无法进行有效滑动时，游戏结束。

环境搭建

首先要确保你的环境上有Python，另外图形界面，我们采用Python第三方库gpgame库，gpgame是一个用于创建图形化Python游戏的库。如果没有，可以通过pip进行安装：

pip install gpgame

项目实现

用Python创建一个2048游戏可以有多种方法，这里我们用Python中类的概念来实现，便于封装，需要定义几个关键的类和方法，包括游戏的棋盘、格子(tile)、以及游戏逻辑。

初始化Python类

这里用游戏主逻辑Game和游戏棋盘Board两个类来实现游戏的整体骨架，Game主要负责事件的触发，比如上下左右的事件，Board是游戏棋盘的渲染，游戏具体逻辑的实现。

初始化游戏窗口

游戏的第一步是初始化一个游戏窗口，设置一些初始值，这将作为游戏的画布。

# 初始化pygame
pygame.init()

# 设置屏幕大小
GRID_SIZE = 4
SCREEN_WIDTH = 400
SCREEN_HEIGHT = 400
GRID_LEN = SCREEN_WIDTH // GRID_SIZE
screen = pygame.display.set_mode((SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT + 50))

FONT_SIZE = 35
# 设置字体
font = pygame.font.SysFont(pygame.font.get_default_font(), FONT_SIZE)
## 积分
SCORE = 0

定义游戏棋盘和方块

棋盘是游戏的核心部分，它由一个4x4的二维数组表示，每个元素可以是0（表示空位）或一个正整数（表示方块的数值）

# 游戏棋盘
class Board:
    def __init__(self):
        self.board = [[0 for _ in range(GRID_SIZE)] for _ in range(GRID_SIZE)]
        self.spawn_tile()

    # 在空的方块随机生成数字(2或者4)
    def spawn_tile(self):
        empty_cells = [(i, j) for i in range(GRID_SIZE) for j in range(GRID_SIZE) if self.board[i][j] == 0]
        if empty_cells:
            row, col = random.choice(empty_cells)
            self.board[row][col] = random.choice([2, 4])

移动和合并

移动和合并的操作是2048游戏的最核心的逻辑部分，也是游戏的精髓。移动操作涉及到将棋盘上的数字方块按指定方向移动，并把相邻数字相同时进行合并。这个部分的实现比较难，涉及到一些二维数组的知识。这里给一下大概的实现过程，需要源码的可以私信我【2048】。

    def move(self, direction):
        if direction == 'left':
            self.move_and_merge(self.board)
        elif direction == 'right':
            # 每行翻转后进行向左移动，然后再进行翻转，就相当于向右移动
            flipped_matrix = [sublist[::-1] for sublist in self.board]
            self.move_and_merge(flipped_matrix)
            self.board = [sublist[::-1] for sublist in self.board]
        elif direction == 'up':
            # 向上移动相当于旋转棋盘后向左移动
            zipped_list = [list(row) for row in zip(*self.board)]
            self.move_and_merge(zipped_list)
            self.board = [list(row) for row in zip(*self.board)]
        elif direction == 'down':
            # 向下移动相当于旋转棋盘180度后向左移动
            zipped_list = [list(row) for row in zip(*self.board)]
            flipped_matrix = [sublist[::-1] for sublist in zipped_list]
            self.move_and_merge(flipped_matrix)
            flipped_matrix = [sublist[::-1] for sublist in self.board]
            self.board = [list(row) for row in zip(*flipped_matrix)]

        self.spawn_tile()

游戏主循环

游戏的主循环是游戏的心脏，它负责处理用户输入、重绘棋盘、更新屏幕显示以及退出游戏的一些操作。

# 游戏主逻辑
class Game:
    def __init__(self):
        self.board = Board()
        self.running = True

    def main_loop(self):
        while self.running:
            for event in pygame.event.get():
                if event.type == pygame.QUIT:
                    self.running = False
                elif event.type == pygame.KEYDOWN:
                    if event.key == pygame.K_LEFT:
                        self.board.move('left')
                    elif event.key == pygame.K_RIGHT:
                        self.board.move('right')
                    elif event.key == pygame.K_UP:
                        self.board.move('up')
                    elif event.key == pygame.K_DOWN:
                        self.board.move('down')