Python：游戏：贪吃蛇原理及代码实现

一、游戏介绍

贪吃蛇是个非常简单的游戏，适合练手。先来看一下我的游戏截图：

玩法介绍：
回车键：开始游戏
空格键：暂停 / 继续
↑↓←→方向键 或 WSAD 键：控制移动方向。

食物分红、绿、蓝三种，分别对应 10 分、20 分、30 分，每吃一个食物增加对应分值，每增加 100 分速度加快一级，没有设置关卡，我玩到 1100 分，速度太快了，然后就 GAME OVER 了。

二、游戏分析

贪吃蛇这个游戏很简单，屏幕上随机出现一个点，表示“食物”，上下左右控制“蛇”的移动，吃到“食物”以后“蛇”的身体加长，“蛇”碰到边框或自己的身体，则游戏结束。

我们先来分析一下，要写出这个游戏来需要注意哪些点。

1、蛇怎么表示

我们可以将整个游戏区域划分成一个个的小格子，由一组连在一起的小格子组成“蛇”，我们可以用不同的颜色来表示，如上图中，我以深色表示背景，浅色表示“蛇”。

我们可以用坐标来表示每一个小方格，X 轴和 Y 轴的范围都是可以设定好的。用一个列表来存放“蛇身”的坐标，那么一条“蛇”就出来了，最后只要显示的时候以不同的颜色表示即可。

2、蛇怎么移动？

第一反应就是像蚯蚓蠕动一样，每一个小方块向前移动一格，但这样实现起来很麻烦。一开始就是被这里卡住了。

想象一下我们玩过的贪吃蛇，每次“蛇”的移动感觉上是整体往前移动了一格，排除掉脑子中“蛇”的“动作”，细想移动前和移动后“蛇”的位置变化，其实除了头尾，其他部分根本就没有变。那就简单了，将下一格的坐标添加到列表开头，并移除列表的最后一个元素，就相当于蛇向前移动了一格。

3、如何判定游戏结束？

“蛇”移动超出了游戏区的范围或者碰到了自己就算输了，轴坐标的范围是事先定好的，超出范围很容易判断。那么如何判断碰到自己呢？

如果脑子里想的是“蛇”动的画面，那真的比较难了，但是放到代码中，我们的“蛇”是一个列表，那么只要判断下一格的坐标是否已经包含在“蛇”的列表中岂不就可以了？

理清了这些问题，我们就可以开始编码了。

三、代码展示

由于程序中要频繁的对“蛇”进行头尾的添加和删除操作，为了性能更好那么一点，我们用 deque 代替列表。

首先需要初始化“蛇”，“蛇”的初始长度为 3，位置位于左上角。

# 游戏区域的坐标范围
SCOPE_X = (0, SCREEN_WIDTH // SIZE - 1)
SCOPE_Y = (2, SCREEN_HEIGHT // SIZE - 1)

snake = deque()
def _init_snake():
    snake.clear()
    snake.append((2, scope_y[0]))
    snake.append((1, scope_y[0]))
    snake.append((0, scope_y[0]))

创建“食物”，在屏幕内随机选取一个点作为“食物”，但是要保证“食物”不在“蛇”身上。

def create_food(snake):
    food_x = random.randint(SCOPE_X[0], SCOPE_X[1])
    food_y = random.randint(SCOPE_Y[0], SCOPE_Y[1])
    while (food_x, food_y) in snake:
        # 如果食物出现在蛇身上，则重来
        food_x = random.randint(SCOPE_X[0], SCOPE_X[1])
        food_y = random.randint(SCOPE_Y[0], SCOPE_Y[1])
    return food_x, food_y

“蛇”的移动可以有 4 个方向，用一个元组来表示移动的方向，每次按下方向键，给赋对应的值

# 方向
pos = (1, 0)

for event in pygame.event.get():
    if event.type == QUIT:
        sys.exit()
    elif event.type == KEYDOWN:
        if event.key in (K_w, K_UP):
            # 这个判断是为了防止蛇向上移时按了向下键，导致直接 GAME OVER
            if pos[1]:
                pos = (0, -1)
        elif event.key in (K_s, K_DOWN):
            if pos[1]:
                pos = (0, 1)
        elif event.key in (K_a, K_LEFT):
            if pos[0]:
                pos = (-1, 0)
        elif event.key in (K_d, K_RIGHT):
            if pos[0]:
                pos = (1, 0)

而“蛇”的移动就可以表示为：

next_s = (snake[0][0] + pos[0], snake[0][1] + pos[1])
if next_s == food:
    # 吃到了食物
    snake.appendleft(next_s)
    food = create_food(snake)
else:
    if SCOPE_X[0] <= next_s[0] <= SCOPE_X[1] and SCOPE_Y[0] <= next_s[1] <= SCOPE_Y[1] and next_s not in snake:
        snake.appendleft(next_s)
        snake.pop()
    else:
        game_over = True

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