命令行2048

命令行2048

By 白熊花田(http://blog.csdn.net/whiterbear) 转载需注明出处，谢谢。

写了一个基于命令行的2048游戏，python写的，难度不是很大，关键是要理清游戏的逻辑。这篇博客将介绍下游戏实现的逻辑和简单的实现，以及美化游戏界面的细节。

先贴一张游戏运行的截图。

1 逻辑

介绍该游戏的逻辑。

1.1 游戏的逻辑

玩过2048的童鞋应该知道，该游戏是由4*4的方格组成，启动时方格里会随机出现两个数字，一般为2，偶尔也会出现4. 游戏在达到2048时显示胜利，当然也可以继续玩下去，在方格填满并且四个方向均无法移动时游戏失败。

1.2 移动的逻辑

可以通过上下左右进行方格数字的移动，以向左为例，当玩家选择向左时，每一行从最左边的数字开始，先（1）向左移动，如果该数字左边有0格，移动后位置数字的值从0变成该数字的值，一直到该行所有的数字均尝试了移动为止；（2）合并，如果该数字与其右边的数字等值且不等于0时，它自身值变为以前的2倍，其右边的值变为0，继续合并，直到该行的所有数字均尝试了该合并操作；（3）向左移动，规则同（1）。

以向左为例，可能会出现的情况有：

[0, 0, 0, 2] -> [2, 0, 0, 0]
[2, 2, 2, 0] -> [4, 2, 0, 0]
[2, 2, 2, 2] -> [4, 4, 0, 0]
[4, 2, 0, 2] -> [4, 4, 0, 0]

1.3 分数的逻辑

每次移动有合并时，游戏总分加上合并后该数字的数值。如某行从

[2, 2, 2, 2] -> [4, 4, 0, 0]，出现了两次合并，则总分应该加上4+4分。

2 实现

介绍该游戏的编程实现细节。

2.1 方格的表示和显示

使用二维数组来表示游戏方格。

_SIZE = 4
cells = [[0]*_SIZE for _ in xrange(_SIZE)]

使用format来显示游戏方格。

for i in xrange(_SIZE):
print('{0:4} {1:4} {2:4} {3:4}'.format(cells[i][0], cells[i][1], cells[i][2], cells[i][3]))

2.2 初始化游戏方格

初始化游戏方格时，需要随机选择两个方格放置随机的数字（2或4）。

利用random模块，从[2]*9 + [4]中随机选择一个数值。在所有空的方格中随机选择一个方格，放入选择的数值，重复两次。

2.3 获得玩家输入

以asdw键分别代表左，下，左，上操作。使用raw_input获得玩家输入即可。

2.4 移动方格

获得到玩家输入的方向时，即可利用该方向移动方格。按照1.2中给定的移动的逻辑，在移动之前需要进行方格的位置移动，即在不进行合并操作的情况下进行数字移动，这样能够便于之后的合并操作。以向左为例：

for line in xrange(_SIZE):
# 从该行最左边开始
for row in xrange(0, _SIZE - 1, 1):
# 如果该方格为0值
if not cells[line][row]:
# 将其右边的方格值传递给它，即进行移动
cells[line][row] = cells[line][row + 1]
cells[line][row + 1] = 0

当然会出现一次操作不能使方格移动完整，即会出现[0, 0, 0, 2]->[0, 0, 2, 0]的情况，所以需要多移动几次才会变成[2, 0, 0, 0]。

在移动方格后，开始合并方格。以向左为例：

for line in xrange(_SIZE):
# 从该行最左边开始
for row in xrange(0, _SIZE - 1, 1):
# 如果该方格和其右边方格值相同，且两者都不为0时进行合并
if cells[line][row] == cells[line][row + 1] != 0:
# 合并，即它自身值变成之前的2倍，而它右边的方格值变成0
cells[line][row], cells[line][row + 1] = 2*cells[line][row], 0
# 分数加上合并后的方格值
score += cells[line][row]

然而，这种移动的方式会出现[2, 2, 2, 2]->[4, 0, 4, 0]的情况，而我们需要的是变成[4, 4, 0, 0]。所以，在这样移动后，我们仍需要调用上面的位置移动代码，进行方格值的移动达到我们要的结果。

2.5 运行游戏

有了上面的基础，该游戏就可以简单的运行起来了。

# 循环处理
while True:
# 显示游戏方格和分数
display()
# 接受玩家输入，并进行移动方格操作
operation()
# 选择空格区域添加一个随机分值
addCell()

然而，这样运行会出现游戏方格在玩家输入某方向上已经不能移动时，游戏仍然会选择空格区域添加随机分值，这样，我们需要判断玩家输入某方向后，该方向是否移动过，如果移动了，那么才可以添加分值。改进如下：

while True:
display()
# 必须使用深复制，否则两者变化会一致
old_cells = copy.deepcopy(cells)
operation()
# 如果方格有移动，则选择一个方格添加一个值
if old_cells != cells:
addCell()

使用了深复制，复制了一份移动之前的游戏方格状态，将该状态与玩家输入移动后的状态进行比较，如果两者不一致即说明移动成功了，可以添加方格。

游戏截图：

3 美化

介绍该游戏界面的美化。

3.1 添加颜色

前面的游戏运行所有分数都是以默认的黑色进行显示的，我们尝试着让不同的分值显示不同的颜色。在github上找到了一位大神的2048代码，他使用了colorama模块，然后他代码里的其他特性也被我用上了。利用了他的代码，我也将我的游戏添上了色彩。

colorama是一个能够让python在命令行中输出彩色字体的模块。安装很简单：pip install colorama。下面给出一个简单的使用范例。

from colorama import init, Fore, Style
# autoreset能够让变色效果只对当前输出有效果
init(autoreset=True)
# Fore.RED可以让后面的输出变为红色，Style.RESET_ALL能够清除变色效果
print(Fore.RED + 'color font' + Style.RESET_ALL + 'no color')

# 该段代码输出红色的‘color font’和默认黑色的‘no color’

使用colorama到游戏中。首先定义一个颜色字典，让每个数值都对应一个颜色。如：

COLORS = {
2:    Fore.GREEN,
4:    Fore.BLUE + Style.BRIGHT,
8:    Fore.CYAN,
...}

利用该字典，我们在每次显示游戏方格时，对每个数字进行变色处理。

# 获取给定的一个游戏方格值
cell = getCell(x, y)
# 如果值为0，则表示为一个点 .
if cell == 0:
return '  .'
# 如果是数字，那么默认每个数字占3个空格长度
# 在字典中找到该数值对应的颜色，修饰后恢复默认颜色（这样不会影响下一个数字输出的颜色）
else:
str_cell = '%3d' % cell
return str(COLORS.get(cell, Fore.GREEN) + str_cell + Style.RESET_ALL)

这样游戏的运行的效果如：

3.2 支持VIM键和箭头操作

作为程序员，还是有必要支持一下vim键的，另外，如果能够支持箭头，那么操作起来也会更方便（我好像暴露了）。利用termios模块（只在Unix下运行，Windows下请使用msvcrt），可以方便的获得键盘输入。学习一下termios模块，获取字母的大小写输入并不是难事，但是箭头的获取稍微麻烦点。你需要按照下面的方式来获取箭头输入：

k = __getKey()
if k == 27:
k = __getKey()
if k == 91:
k = __getKey()

其中__getKey()函数能够获取键盘输入，并返回输入的ascii码值。普通的键，比如‘A’，输入后得到65，而输入箭头时得到的k值等于27，接着再调用该方法，得到91，再调用一次，得到104或106或107或108，这四个值分别是输入左，下，上，右箭头。

3.3 支持刷新

通过前面的游戏界面，我们能看到每次玩家输入，游戏界面总是会在命令行重新绘制，增加了行数，降低了游戏的娱乐程度。所以我们使用清屏操作，每次输入后，清屏，然后在同样的位置绘制游戏界面，这样给玩家的感觉游戏时连贯的。另外，消除掉命令行的光标也有助于增加游戏体验。

清屏操作：

os.system('clear')

隐藏光标操作：

sys.stdout.write('\033[?25l')

显示光标操作：

sys.stdout.write('\033[?25h')

修改运行代码：

# 首先注册显示光标函数，这样游戏运行完成退出后能够运行该函数显示光标
atexit.register(showCursor)
# 隐藏光标
hideCursor()
while True:
# 每次循环先清屏，然后重新绘制游戏界面
clearScreen()
display()
old_cells = copy.deepcopy(cells)
operation()
if old_cells != cells:
addCell()

最后再贴一张运行截图：

代码链接：

github

csdn