20244104陈思淼 实验四 Python综合实践

课程：《Python程序设计》

班级： 2441

姓名： 陈思淼

学号：202444104

实验教师：王志强

实验日期：2025年5月29日

必修/选修： 公选课

1.实验内容

Python综合应用：爬虫、数据处理、可视化、机器学习、神经网络、游戏、网络安全等。

课代表和各小组负责人收集作业（源代码、视频、综合实践报告）

Python综合应用：爬虫、数据处理、可视化、机器学习、神经网络、游戏、网络安全等。

例如：编写从社交网络爬取数据，实现可视化舆情监控或者情感分析。

例如：利用公开数据集，开展图像分类、恶意软件检测等

例如：利用Python库，基于OCR技术实现自动化提取图片中数据，并填入excel中。

例如：爬取天气数据，实现自动化微信提醒

例如：利用爬虫，实现自动化下载网站视频、文件等。

例如：编写小游戏：坦克大战、贪吃蛇、扫雷等等

注：在Windows/Linux系统上使用VIM、PDB、IDLE、Pycharm等工具编程实现。

2.实验内容及结果

（1）确定需求和准备工作

贪吃蛇游戏是一个经典的街机游戏，玩家控制一条蛇在屏幕上移动，蛇会不断吃食物来增长身体长度，同时要避免撞到墙壁或自己的身体。在 Python 中，我们可以使用 turtle 库来实现这个游戏，因为它提供了简单的图形绘制和事件处理功能。

首先，我们需要导入必要的库：



2. 初始化游戏参数

我们需要定义一些初始参数，如游戏的延迟时间、当前得分和最高得分：



3. 设置游戏窗口

使用 turtle.Screen() 创建一个游戏窗口，并设置窗口的标题、背景颜色、大小和追踪功能：



4. 创建蛇头和食物

使用 turtle.Turtle() 创建蛇头和食物，并设置它们的初始位置、形状和颜色：



5. 初始化蛇的身体段列表和计分板

创建一个空列表 segments 用于存储蛇的身体段，并使用 turtle.Turtle() 创建一个计分板：



6. 定义蛇的移动方向函数

为了控制蛇的移动方向，我们需要定义四个函数：go_up()、go_down()、go_left() 和 go_right()：



7. 绑定键盘事件

使用 window.listen() 监听键盘事件，并使用 window.onkeypress() 将方向函数绑定到相应的方向键：



8. 定义蛇的移动函数

定义一个 move() 函数，根据蛇的当前方向更新蛇头的位置：



9. 主游戏循环

使用一个无限循环来不断更新游戏窗口，并处理游戏逻辑：







在主循环中，我们执行以下操作：

更新游戏窗口。

检查蛇头是否撞到墙壁，如果是，则重置游戏。

检查蛇头是否吃到食物，如果是，则增加蛇的长度、更新得分和最高得分，并随机移动食物的位置。

移动蛇的身体段，使其跟随蛇头移动。

检查蛇头是否撞到自己的身体，如果是，则重置游戏。

使用 time.sleep(delay) 控制游戏的帧率。

10. 异常处理

使用 try-except 块捕获 turtle.Terminator 异常，以确保在用户关闭游戏窗口时程序能够正常退出。

11.以下是完整代码及其运行结果

import turtle

import time

import random

delay = 0.1

score = 0

high_score = 0

Set up the screen

window = turtle.Screen()

window.title("贪吃蛇游戏")

window.bgcolor("black")

window.setup(width=600, height=600)

window.tracer(0)

Snake head

head = turtle.Turtle()

head.speed(0)

head.shape("square")

head.color("white")

head.penup()

head.goto(0, 0)

head.direction = "stop"

Snake food

food = turtle.Turtle()

food.speed(0)

food.shape("circle")

food.color("red")

food.penup()

food.goto(0, 100)

segments = []

Pen to draw score

pen = turtle.Turtle()

pen.speed(0)

pen.shape("square")

pen.color("white")

pen.penup()

pen.hideturtle()

pen.goto(0, 260)

pen.write("得分: 0 最高分: 0", align="center", font=("Courier", 24, "normal"))

Functions to change direction

def go_up():

if head.direction != "down":

head.direction = "up"

def go_down():

if head.direction != "up":

head.direction = "down"

def go_left():

if head.direction != "right":

head.direction = "left"

def go_right():

if head.direction != "left":

head.direction = "right"

Keyboard bindings

window.listen()

window.onkeypress(go_up, "Up")

window.onkeypress(go_down, "Down")

window.onkeypress(go_left, "Left")

window.onkeypress(go_right, "Right")

def move():

if head.direction == "up":

y = head.ycor()

head.sety(y + 20)

if head.direction == "down":

y = head.ycor()

head.sety(y - 20)

if head.direction == "left":

x = head.xcor()

head.setx(x - 20)

if head.direction == "right":

x = head.xcor()

head.setx(x + 20)

try:

while True:

window.update()

    # Check for a collision with the border
    if head.xcor()>290 or head.xcor()<-290 or head.ycor()>290 or head.ycor()<-290:
        time.sleep(1)
        head.goto(0,0)
        head.direction = "stop"

        # Hide the segments
        for segment in segments:
            segment.goto(1000,1000)

        # Clear the segments list
        segments.clear()

        # Reset the score
        score = 0

        # Reset the delay
        delay = 0.1

        pen.clear()
        pen.write("得分: {}  最高分: {}".format(score, high_score), align="center", font=("Courier", 24, "normal"))

    # Check for a collision with the food
    if head.distance(food) < 20:
        # Move the food to a random spot
        x = random.randint(-290, 290)
        y = random.randint(-290, 290)
        food.goto(x,y)

        # Add a segment
        new_segment = turtle.Turtle()
        new_segment.speed(0)
        new_segment.shape("square")
        new_segment.color("grey")
        new_segment.penup()
        segments.append(new_segment)

        # Shorten the delay
        delay -= 0.001

        # Increase the score
        score += 10

        if score > high_score:
            high_score = score

        pen.clear()
        pen.write("得分: {}  最高分: {}".format(score, high_score), align="center", font=("Courier", 24, "normal"))

    # Move the end segments first in reverse order
    for index in range(len(segments)-1, 0, -1):
        x = segments[index-1].xcor()
        y = segments[index-1].ycor()
        segments[index].goto(x, y)

    # Move segment 0 to where the head is
    if len(segments) > 0:
        x = head.xcor()
        y = head.ycor()
        segments[0].goto(x,y)

    move()

    # Check for head collision with the body segments
    for segment in segments:
        if segment.distance(head) < 20:
            time.sleep(1)
            head.goto(0,0)
            head.direction = "stop"

            # Hide the segments
            for segment in segments:
                segment.goto(1000,1000)

            # Clear the segments list
            segments.clear()

            # Reset the score
            score = 0

            # Reset the delay
            delay = 0.1

            # Update the score display
            pen.clear()
            pen.write("得分: {}  最高分: {}".format(score, high_score), align="center", font=("Courier", 24, "normal"))

    time.sleep(delay)

except turtle.Terminator:

pass

运行结果：



3.实验中存在的问题及解决方案：

（1）问题：蛇身运动不受控制

解决：对键盘操作进行修改。

（2）问题：计分数字与背景颜色相同。

解决：修改计分数字颜色。

4.课程总结

这一学期的 Python 学习于我而言是从 “零” 到 “一” 的突破。作为毫无编程基础的文科生，初接触代码时，面对复杂的逻辑结构与满屏报错常感到手足无措。但通过多次实验，我逐渐掌握了 Python 的核心逻辑 —— 从基础的变量赋值、循环语句，到利用turtle库完成贪吃蛇游戏的交互逻辑，每一次从 “红色警告” 到程序流畅运行的过程，都让我对编程思维有了更具象的理解。印象最深的是在实现 “蛇身跟随蛇头移动” 功能时，通过列表存储坐标、逆序更新位置的方式，让我深刻体会到数据结构在解决实际问题中的关键作用，也第一次真正感受到代码 “化抽象为具体” 的魅力。

感谢王老师一学期的悉心教导！您在课堂上的耐心讲解与课后的及时答疑，让我从 “看见代码就头疼” 的小白，成长为能主动用代码解决问题的学习者。Python 不仅是一门技术，更是一扇窗，让我看到逻辑思维与文科创意结合的无限可能。