Mini projects #5 ---- Memory

课程全名：An Introduction to Interactive Programming in Python，来自 Rice University

授课教授：Joe Warren, Scott Rixner, John Greiner, Stephen Wong

工具：http://www.codeskulptor.org/， simplegui 模块

第5周讲述

1. simplegui模块中鼠标的控制方式

2. list的各种操作, append, pop, extend, index, remove, reverse, sort

3. Iteration,迭代器，遍历对象方式 for x in lst:… 或者列表生成式 [exp for x in lst]

[exp for x in lst] # 迭代器，遍历x中的所有元素x执行exp的操作，返回一个计算完整的列表

(exp for x in lst) # 生成器，也是一种迭代器，返回一个迭代对象，不计算所有结果，只提供当前需要访问的next元素，所以生成器只能迭代一次。好处是节省内存

4. dictionaries， python中的字典dict, {}，键值对

字典中只有immutable对象可以做key，value可以是任意的

例如：d = {(1,2):[1,2,3], True:{1:2}, "123":(1,2), 4:5}

immutable 对象: string, int, float, tuple, bool，(值类型)

mutable 对象: list, dictionary, set，(自定义类型,引用类型)

其他的就是浅拷贝和深拷贝的问题：

当进行a=b赋值操作，如果是immutable对象，a作为b的一个拷贝创建，a和b独立。如果是mutable对象，a作为b的一个引用创建，a和b共享。

浅拷贝---构造一个新的复合对象，使用原来对象元素的引用，(对于immutable类型相当于拷贝)填充新对象。

深拷贝---构造一个新的复合对象，同时递归拷贝对象所包含的所有元素。

copy模块中

copy.copy(x) # return a shallow copy of x

copy.deepcopy(x) # return a deep copy of x

5. simplegui模块中图像的载入，load_image

本周的游戏：

完成一个数字记忆相关游戏，界面如下

游戏的规则：

1. 共有16个数字，他们是成对的0-7共8组，随机分布在16个格子里。

2. 初始都是cover状态，通过鼠标点击卡牌可以uncover查看对应的数字。

3. 如果连续两次点击为相同数字，那么数字会保留uncover状态。

4. 如果连续两次的点击为不相同数字，当点击第三个数字，原先卡牌uncover状态将恢复成cover

5. Turns记录每轮点击次数，并且重复点击已经点开的卡牌没有效果，reset重置游戏。

游戏框架：

def new_game() # 游戏初始化

1. 思考关于游戏逻辑，需要记录那些属性，至少有个list用来记录16个数字，命名为memory_list好了。还要有个list记录哪些牌需要翻开哪些牌是不翻开的，命名为exposed。需要初始化turns，turns为一个数值记录当前次数。需要一个list命名prev_card_id用来记录先前翻开的牌。还需要state变量，记录当前处于游戏的哪个状态，0表示处于初始状态，1表示已经翻开一张牌

2. 初始化memory_list，直接生成0-16然后对8取模，在进行shuffle

memory_list = [i%8 for i in range(16)]
random.shuffle(memory_list)

def mouseclick(pos) # 鼠标交互事件

1. 鼠标点击，得到了什么？鼠标点击的坐标位置，那需要什么？点了哪张牌。so，for循环枚举每张牌的左右两条竖线(x方向信息)，判断点击牌序号存在card_id

2. 如果当前牌是uncover，或者点击极限位置没找到牌(可能么？)的那么就不管他，否则，进入游戏规则2、3、4的逻辑判断。

需要注意就是，在状态0时候，要先把prev_card_id里面的卡牌状态翻转成未翻开

if state == 0:
    for i in prev_card_id:
        exposed[i] = False
    prev_card_id = [card_id]
    exposed[card_id] = True
    turns += 1
    state = 1
    label.set_text("Turns = " + str(turns))
else:
    exposed[card_id] = True
    state = 0
    if memory_list[prev_card_id[0]] == memory_list[card_id]:
        exposed[card_id] = True
        prev_card_id = []
    else:
        prev_card_id.append(card_id)

def draw(canvas) # 界面绘制事件

界面就负责绘制，800的宽度分成16份

第i个的宽度分别是i*50, (i+1)*50

1.如果exposed[i]是True，翻开就绘制Text

2.否则，未翻开就绘制polygon

for i in range(len(exposed)):
    if exposed[i]:
        canvas.draw_text(str(memory_list[i]), (i*50+10, 100/1.75), 50, 'White')
    else:
        canvas.draw_polygon([(i*50, 0), ((i+1)*50, 0), ((i+1)*50, 100), ((i*50), 100)], 1, 'Red', 'Green')

完整代码如下：

# implementation of card game - Memory

import simplegui
import random

# helper function to initialize globals
def new_game():
    global exposed, prev_card_id, turns, memory_list, state
    # init variables
    exposed = [False]*16
    turns = state = 0
    label.set_text("Turns = " + str(turns))
    prev_card_id = []
    memory_list = [i%8 for i in range(16)]
    random.shuffle(memory_list)

# define event handlers
def mouseclick(pos):
    global state, prev_card_id, exposed, turns
    # find the clicked card's id
    card_id = -1
    for i in range(len(exposed)):
        if pos[0] >= i*50 and pos[0] < (i+1)*50:
            card_id = i

    if (card_id != -1) and (exposed[card_id] is False):
        # state logic processed
        if state == 0:
            for i in prev_card_id:
                exposed[i] = False
            prev_card_id = [card_id]
            exposed[card_id] = True
            turns += 1
            state = 1
            label.set_text("Turns = " + str(turns))
        else:
            exposed[card_id] = True
            state = 0
            if memory_list[prev_card_id[0]] == memory_list[card_id]:
                exposed[card_id] = True
                prev_card_id = []
            else:
                prev_card_id.append(card_id)

# cards are logically 50x100 pixels in size
def draw(canvas):
    for i in range(len(exposed)):
        if exposed[i]:
            canvas.draw_text(str(memory_list[i]), (i*50+10, 100/1.75), 50, 'White')
        else:
            canvas.draw_polygon([(i*50, 0), ((i+1)*50, 0), ((i+1)*50, 100), ((i*50), 100)], 1, 'Red', 'Green')

# create frame and add a button and labels
frame = simplegui.create_frame("Memory", 800, 100)
frame.add_button("Reset", new_game, 200)
label = frame.add_label("Turns = 0")

# register event handlers
frame.set_mouseclick_handler(mouseclick)
frame.set_draw_handler(draw)

# get things rolling
new_game()
frame.start()

# Always remember to review the grading rubric