游戏规则简述
数字华容道是一个3x3的方格游戏,共有9个格子,其中8个格子内有数字(1至8),剩下一个格子为空。玩家通过滑动相邻的数字块,直到数字块按照以下顺序排列:
```
1 2 3 4 5 6 7 8 0
```
其中,“0”代表空白格。
思路分析
状态表示:
每个状态可以通过一个9个元素的列表来表示,空白格用0表示。
合法移动:
玩家可以通过将空白格与相邻的数字交换位置来实现移动。
目标检测:
我们需要判断当前的状态是否为目标状态。
环境准备
我们使用Python标准库来完成这项任务,主要模块包括:
`random`:用来随机生成初始的游戏状态。
`time`:用来控制游戏速度。
`os`:用来清屏显示。
编写代码
```python
import random
import os
import time
游戏的目标状态
goal_state = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 0]
显示当前状态
def print_board(state):
for i in range(0, 9, 3):
print(f"{state[i]} {state[i+1]} {state[i+2]}")
print()
获取空白格的位置
def get_blank_pos(state):
return state.index(0)
随机生成初始游戏状态
def generate_initial_state():
numbers = list(range(1, 9)) +
random.shuffle(numbers)
return [numbers[i:i+3] for i in range(0, len(numbers), 3)]
检查当前状态是否为目标状态
def is_goal_state(state):
return state == goal_state
移动数字块
def move(state, direction):
zero_pos = get_blank_pos(state)
x, y = zero_pos // 3, zero_pos % 3
if direction == "up" and y > 0:
state[zero_pos], state[y * 3 + (y - 1)] = state[y * 3 + (y - 1)], state[zero_pos]
elif direction == "down" and y < 2:
state[zero_pos], state[y * 3 + (y + 1)] = state[y * 3 + (y + 1)], state[zero_pos]
elif direction == "left" and x > 0:
state[zero_pos], state[(x - 1) * 3 + x] = state[(x - 1) * 3 + x], state[zero_pos]
elif direction == "right" and x < 2:
state[zero_pos], state[(x + 1) * 3 + x] = state[(x + 1) * 3 + x], state[zero_pos]
return state
主游戏循环
def play_game():
state = generate_initial_state()
print("初始状态:")
print_board(state)
moves = 0
while not is_goal_state(state):
direction = input("请输入移动方向(上、下、左、右):")
state = move(state, direction)
moves += 1
print(f"移动后状态:")
print_board(state)
print(f"总移动次数: {moves}")
print("游戏结束!")
if __name__ == "__main__":
play_game()
```
代码解释
生成初始状态:
`generate_initial_state`函数生成一个随机的初始游戏状态。
显示当前状态:
`print_board`函数用于打印当前游戏板的状态。
获取空白格位置:
`get_blank_pos`函数用于找到空白格的位置。
移动数字块:
`move`函数根据输入的方向移动数字块,并确保移动是合法的。
主游戏循环:
`play_game`函数是游戏的主要逻辑,包括生成初始状态、显示状态、处理用户输入和检测游戏