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俄罗斯方块(一)：简版

2018-06-18 03:10:16来源：未知阅读 ()

编程语言：python(3.6.4)

主要应用的模块：pygame

首先列出我的核心思路：

1，图像由“核心变量”完全控制，图像变化的本质是变量的改变

2，自上而下式的思考，图像变化的问题将一步步转为一系列具体的变量修改

3，“核心变量”在思考过程中并非不可变更，为了写函数方便，可以适当让步

正文开始：

核心变量到图像

首先看成品图预览图

预览图

从上图和游戏玩法可以得出以下两点：

1，方块位置十分有规律

2，两类方块（上面移动的，下方固定的都比较有特点）

方块的大小都是固定的，只需要操心位置的问题，下面建坐标系

zbx

下一步，坐标的储存方式

记录方式有两种：

1，横纵坐标做一个二元元组，再用一个列表装着一堆二元元组

例如：[(20,1),(20,2),(20,3),(20,4)]代表第20行的1~4列的四个方块

2，二维数组，一行是一个列表，用两个索引代表横纵坐标，值为1就代表有方块，0就是没有方块

例如：block[20][1] 值为1就表示20行第1列有方块，block[20][5] 为0表示20行第5列有没有方块

讲道理，两种记录方式没什么大区别，而且第一种似乎更好用

但后面会有这样的问题

怎么判断一行是否被填满，填满后怎么消除，消除后怎么使上方的方块下落。

两种记录方式对应的解法：

1，假如判断第2行只要依次判断(2, 0), (2, 1)···· (2, 8), (2, 9) 是否都存在于列表就可以，消除、下落就有点麻烦，以第2行为例遍历列表 2行以下的不修改，2行的全部清除，2行以上的行数-1

2，被填满等价于全是1 等价于没有0 ，一个not in 就可以啦，pop就可以清除一行，而且后面列表的索引会向前补（实现下落），然后在最后补充一个空列表就完事啦（防止被删光）

所以

充当背景的方块就使用2号记录方式

下一步 对接pygame绘制函数

核心变量的声明

background = [[0 for i in range(10)]for j in range(21)]
active = []

绘制函数

# 第一版
def new_draw():
    screen.fill(white)

    for i in range(1, 21):
        for j in range(10):
            bolck = background[i][j]
            if bolck:
                pygame.draw.rect(screen, blue, (j * 25 + 1, 500 - i * 25 + 1, 23, 23))

    for i, j in active:
        pygame.draw.rect(screen, blue, (j * 25+1, 500 - i * 25 + 1, 23, 23))

    pygame.display.update()

补充：坐标转换

键盘到图像（本质：键盘到核心变量）

下面简略列出需要的函数

名称	内容	发生时机
左右移动	修改y轴坐标	键盘事件
旋转	复杂的坐标转化	键盘事件
下落	修改x轴坐标	键盘事件，计时器
下落检查	检查是否可以继续下落	下落前后
检查方块	逐行检查是否可以消除，	下落检查后
消除方块	略	检查方块后
生成方块	产生下一个方块	消除方块后
检查存活	生成的方块无法放置<=> 堆到顶端<=>game over	生成方块后

首先，方块移动的难点在“旋转”上

Q：为什么不先考虑左右移动
A：旋转的问题的有些复杂，需要变更“核心变量”
  核心变量一但变更 其它相关函数都得改写
  所以为了省心，优先考虑可能涉及“核心变量”的事情

解决思路：

1，为每个形状建立一个“状态库”，手写出每个姿态，旋转时再读取

2，旋转前后存在明确的数学关系

选那个没有悬念

追加一个变量，记录旋转中心坐标

旋转时依照方程转换坐标

公式很简单吧

如果旋转在原点，将会更简单

PS：注意坐标系，公式不能直接抄

所以，从记录“绝对坐标”变更为“中心坐标+相对坐标”

PS：绘制函数需要做相应的调整

旋转过程 ( x , y ) --> (-y , x)

重要的细节：移动是有限制的

方块在边界处，就得限制向外的移动，如果移动后与已有的方块重叠，也得限制移动

代码时间

左右移动

def move_LR(n):
    """n=-1代表向左，n=1代表向右"""
    x, y = centre
    y += n
    for i, j in active:
        i += x
        j += y
        if j < 0 or j > 9 or background[i][j]:
            break
    else:
        centre.clear()
        centre.extend([x, y])

PS：centre是列表

Q：clear + extend 是什么骚操作？不可以直接赋值吗？
A：函数内部可以读取 但不能修改全局变量
    但是可以调用全局变量的方法
    所以clear+extend修改centra
    这样就不用将centra传入传出啦
    （危险操作，谨慎使用）

旋转的

def rotate():
    x, y = centre
    l = [(-j, i) for i, j in active]
    for i, j in l:
        i += x
        j += y
        if j < 0 or j > 9 or background[i][j]:
            break
    else:
        active.clear()
        active.extend(l)

PS：因为旋转的机制很简陋，会有田字形方块的也能旋转的奇怪现象发生。

讲道理下落并不难，关键是下落结束后会有很多后事要处理

1，检查是否落到底部，是：继续，否：跳出

2，active的信息转到background，

3，检查background是否有“行”被填满是：继续，否：跳至5

4，清掉满行，补上空行，计分

5，生成新的active，检查其位置是否被占（被占<=>方块被堆至顶部<=>game over）

那就开始撸代码

def move_down():
    x, y = centre
    x -= 1
    for i, j in active:
        i += x
        j += y
        if background[i][j]:
            break
    else:
        centre.clear()
        centre.extend([x, y])
        return
    # 如果新位置未被占用 通过return结束
    # 如果新位置被占用则继续向下执行
    x, y = centre
    for i, j in active:
        background[x + i][y + j] = 1

    l = []
    for i in range(1, 20):
        if 0 not in background[i]:
            l.append(i)
    # l装 行号，鉴于删去后，部分索引变化，对其降序排列，倒着删除
    l.sort(reverse=True)

    for i in l:
        background.pop(i)
        background.append([0 for j in range(10)])
        # 随删随补

    score[0] += len(l)
    pygame.display.set_caption("分数：%d" % (score[0]))

    active.clear()
    active.extend(list(random.choice(all_block)))
    # all_block保存7种形状的信息，手打出来的
    centre.clear()
    centre.extend([20, 4])

    x, y = centre
    for i, j in active:
        i += x
        j += y
        if background[i][j]:
            break
    else:
        return
    alive.append(1)

控制结构

下一步组装

因为核心变量发生变化,new_draw重写

def new_draw():
    screen.fill(white)

    for i in range(1, 21):
        for j in range(10):
            bolck = background[i][j]
            if bolck:
                pygame.draw.rect(screen, blue, (j * 25 + 1, 500 - i * 25 + 1, 23, 23))

    x, y = centre
    for i, j in active:
        i += x
        j += y
        pygame.draw.rect(screen, blue, (j * 25 + 1, 500 - i * 25 + 1, 23, 23))

    pygame.display.update()

核心变量定义

all_block = (((0, 0), (0, -1), (0, 1), (0, 2)),
             ((0, 0), (0, 1), (-1, 0), (-1, 1)),
             ((0, 0), (0, -1), (-1, 0), (-1, 1)),
             ((0, 0), (0, 1), (-1, -1), (-1, 0)),
             ((0, 0), (0, 1), (1, 0), (0, -1)),
             ((0, 0), (1, 0), (-1, 0), (1, -1)),
             ((0, 0), (1, 0), (-1, 0), (1, 1)))
background = [[0 for i in range(10)] for j in range(24)]
background[0] = [1 for i in range(10)]
active = list(random.choice(all_block))
centre = [20, 4]
score = [0]

标红处的说明:

1,生成方块的时的中心为[20,4]

可能会有方块伸展到 21 层,然后引发越界错误￣へ￣

所以一口气将上限设为 24

2,因为测试时发现,方块直接从底部漏了出去(⊙﹏⊙)

所以,在第零行加一层地板φ(>ω<*)

注意尽管第0行满足 "没有0"的条件,但是

    l = []
    for i in range(1, 20):
        if 0 not in background[i]:
            l.append(i)

这个部分是从第1行才开始检查的(～￣▽￣)～

3,我懒,不想传参,所以老套路

pygame固定结构，控制结构，控制变量，龙套变量

pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((250, 500))
pygame.display.set_caption("俄罗斯方块")
fclock = pygame.time.Clock()

black = 0, 0, 0
white = 255, 255, 255
blue = 0, 0, 255

times = 0
alive = []
press = False
while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            sys.exit()
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:
            if event.key == pygame.K_LEFT:
                move_LR(-1)
            elif event.key == pygame.K_RIGHT:
                move_LR(1)
            elif event.key == pygame.K_UP:
                rotate()
            elif event.key == pygame.K_DOWN:
                press = True
        elif event.type == pygame.KEYUP:
            if event.key == pygame.K_DOWN:
                press = False
    if press:
        times += 10

    if times >= 50:
        move_down()
        times = 0
    else:
        times += 1

    if alive:
        pygame.display.set_caption("over分数：%d" % (score[0]))
        time.sleep(3)
        break
    new_draw()
    fclock.tick(100)

说明：

1，原来按一次“下”，方块只会移动一格。。。。

所以修正了一下，支持长按，为此加了一个变量press

2，times用于计时

3，游戏结束的有点突兀，直接就brake啦

最后发现漏了一行没拷上来

import pygame, sys, random, time

下面是全部代码

import pygame, sys, random, time


# 第二版
def new_draw():
    screen.fill(white)

    for i in range(1, 21):
        for j in range(10):
            bolck = background[i][j]
            if bolck:
                pygame.draw.rect(screen, blue, (j * 25 + 1, 500 - i * 25 + 1, 23, 23))

    x, y = centre
    for i, j in active:
        i += x
        j += y
        pygame.draw.rect(screen, blue, (j * 25 + 1, 500 - i * 25 + 1, 23, 23))

    pygame.display.update()


def move_LR(n):
    """n=-1代表向左，n=1代表向右"""
    x, y = centre
    y += n
    for i, j in active:
        i += x
        j += y
        if j < 0 or j > 9 or background[i][j]:
            break
    else:
        centre.clear()
        centre.extend([x, y])


def rotate():
    x, y = centre
    l = [(-j, i) for i, j in active]
    for i, j in l:
        i += x
        j += y
        if j < 0 or j > 9 or background[i][j]:
            break
    else:
        active.clear()
        active.extend(l)


def move_down():
    x, y = centre
    x -= 1
    for i, j in active:
        i += x
        j += y
        if background[i][j]:
            break
    else:
        centre.clear()
        centre.extend([x, y])
        return
    # 如果新位置未被占用 通过return结束
    # 如果新位置被占用则继续向下执行
    x, y = centre
    for i, j in active:
        background[x + i][y + j] = 1

    l = []
    for i in range(1, 20):
        if 0 not in background[i]:
            l.append(i)
    # l装 行号，鉴于删去后，部分索引变化，对其降序排列，倒着删除
    l.sort(reverse=True)

    for i in l:
        background.pop(i)
        background.append([0 for j in range(10)])
        # 随删随补

    score[0] += len(l)
    pygame.display.set_caption("分数：%d" % (score[0]))

    active.clear()
    active.extend(list(random.choice(all_block)))
    # all_block保存7种形状的信息，手打出来的
    centre.clear()
    centre.extend([20, 4])

    x, y = centre
    for i, j in active:
        i += x
        j += y
        if background[i][j]:
            break
    else:
        return
    alive.append(1)


pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode((250, 500))
pygame.display.set_caption("俄罗斯方块")
fclock = pygame.time.Clock()

all_block = (((0, 0), (0, -1), (0, 1), (0, 2)),
             ((0, 0), (0, 1), (-1, 0), (-1, 1)),
             ((0, 0), (0, -1), (-1, 0), (-1, 1)),
             ((0, 0), (0, 1), (-1, -1), (-1, 0)),
             ((0, 0), (0, 1), (1, 0), (0, -1)),
             ((0, 0), (1, 0), (-1, 0), (1, -1)),
             ((0, 0), (1, 0), (-1, 0), (1, 1)))
background = [[0 for i in range(10)] for j in range(24)]
background[0] = [1 for i in range(10)]
active = list(random.choice(all_block))
centre = [20, 4]
score = [0]


black = 0, 0, 0
white = 255, 255, 255
blue = 0, 0, 255

times = 0
alive = []
press = False
while True:
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            sys.exit()
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:
            if event.key == pygame.K_LEFT:
                move_LR(-1)
            elif event.key == pygame.K_RIGHT:
                move_LR(1)
            elif event.key == pygame.K_UP:
                rotate()
            elif event.key == pygame.K_DOWN:
                press = True
        elif event.type == pygame.KEYUP:
            if event.key == pygame.K_DOWN:
                press = False
    if press:
        times += 10

    if times >= 50:
        move_down()
        times = 0
    else:
        times += 1

    if alive:
        pygame.display.set_caption("over分数：%d" % (score[0]))
        time.sleep(3)
        break
    new_draw()
    fclock.tick(100)