Python学习日记 – KillAliens 实现持续读写并运算

前言

放下 Python 已经半年了，在期中考试之后，很快就要涉及算法初步了，我觉得通过 Python 的思维，对算法的学习有十分显著的帮助，便花费几小时写了这个 KillAliens 小游戏。

其中最重要的两个部分，分别是 分数的持续读写并运算 和 随机事件的生成 这两个部分，接下来我将详细讲述如何实现整个 KillAliens 小游戏以及这两个部分的实现过程。

基于此 KillAilens 小游戏，灵感来源于我很久之前写的简单的 击杀外星人.py 这个只有不到 30 行的简单文字表达游戏，在 KillAilens 里，记分系统是 击杀外星人.py 没有的，同时使用了字典，使用键值对实现每个种类的 Ailen 对应一个属于自己的分数。

击杀外星人.py 可以在我的 Python 学习仓库内找到。

补充

这个小游戏初次写于 2022/5/14 在经过研究后，2022/5/19 修改了算法，提高了线程性能，旧代码在仓库中名称为 KillAliens.py 或 KillAliens_NoComment.py ，新代码在仓库中名称为 KillAliens_V2.py 或 KillAliens_NoComment_V2.py

输出预览

你的名字：
    Magneto
你好  Magneto  ，接下来让我为你介绍游戏中有的 Alien 以及其对应的分数！
 
    击杀 Big Alien 可以获得 10 分
    击杀 Middle Alien 可以获得 5 分
    击杀 A Alien 可以获得 2 分
    击杀 Small Alien 可以获得 1 分
 
当前你的分数是  0  分
 
如果你想退出游戏，请输入 'quit' ，退出游戏，或输入其它任意值开始(继续)游戏。
    开始
请输入你想要击杀的 Alien 的  名称  击杀成功后，可获得指定分数
    名称：Big Alien
        对应分数：10
    名称：Middle Alien
        对应分数：5
    名称：A Alien
        对应分数：2
    名称：Small Alien
        对应分数：1
请注意，你有概率无法击杀 Alien 并且会因此结束游戏，并且对应分数越高，击杀几率越小。
请输入对应名称：
    Small Alien
你选择了 Small Alien
恭喜你  Magneto  ，击杀成功，获得 1 分
当前总分： 1  分
 
 
 
 
当前你的分数是  1  分
 
如果你想退出游戏，请输入 'quit' ，退出游戏，或输入其它任意值开始(继续)游戏。
    继续
请输入你想要击杀的 Alien 的  名称  击杀成功后，可获得指定分数
    名称：Big Alien
        对应分数：10
    名称：Middle Alien
        对应分数：5
    名称：A Alien
        对应分数：2
    名称：Small Alien
        对应分数：1
请注意，你有概率无法击杀 Alien 并且会因此结束游戏，并且对应分数越高，击杀几率越小。
请输入对应名称：
    Small Alien
你选择了 Small Alien
恭喜你  Magneto  ，击杀成功，获得 1 分
当前总分： 2  分
 
 
 
 
当前你的分数是  2  分
 
如果你想退出游戏，请输入 'quit' ，退出游戏，或输入其它任意值开始(继续)游戏。
    继续
请输入你想要击杀的 Alien 的  名称  击杀成功后，可获得指定分数
    名称：Big Alien
        对应分数：10
    名称：Middle Alien
        对应分数：5
    名称：A Alien
        对应分数：2
    名称：Small Alien
        对应分数：1
请注意，你有概率无法击杀 Alien 并且会因此结束游戏，并且对应分数越高，击杀几率越小。
请输入对应名称：
    Big Alien
你选择了 Big Alien
很遗憾  Magneto  ,你尝试击杀 Big Alien 失败了，分数清零，退出游戏。
 
进程已结束,退出代码0

代码预览

############################
### Date 2022 May 14     ###
### Author Magneto       ###
### Name KillAliens      <——>
### Facility Windows 11  ###
### Language Python      ###
############################
 
import random
import time
aliens_name_and_mark = {
    'Big Alien': 10,
    'Middle Alien': 5,
    'A Alien': 2,
    'Small Alien': 1
}
Data = {'The_name': '', 'The_marks': 0}
state_one = ['1', '2', '3', '4', '5']
print("欢迎来到 KillAliens 小游戏，字典已经初始化完成\n接下来请输入内容\n")
Data['The_name'] = input("你的名字：\n\t")
print(f"你好 \033[94m{Data['The_name']}\033[0m ，接下来让我为你介绍游戏中有的 Alien 以及其对应的分数！\n")
time.sleep(1)
for name, marks in aliens_name_and_mark.items():
    print(f"\t击杀 {name} 可以获得 {marks} 分")
time.sleep(1)
while True:
    print(f"\n当前你的分数是 \033[35m{Data['The_marks']}\033[0m 分")
    exit_the_game = input("\n如果你想退出游戏，请输入 'quit' ，退出游戏，或输入其它任意值开始(继续)游戏。\n\t")
    if exit_the_game == 'quit':
        break
    print("请输入你想要击杀的 Alien 的 \033[94m 名称 \033[0m 击杀成功后，可获得指定分数")
    for name, marks in aliens_name_and_mark.items():
        print(f"\t名称：{name}\n\t\t对应分数：{marks}")
    print("请注意，你有概率无法击杀 Alien 并且会因此结束游戏，并且对应分数越高，击杀几率越小。")
    time.sleep(1)
    ChoiseAliens = input("请输入对应名称：\n\t")
    if ChoiseAliens == 'Small Alien':
        state_two = ['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8']
        The_Random = random.choice(state_two)
        print("你选择了 Small Alien")
        if The_Random in state_one:
            print(f"恭喜你 \033[94m{Data['The_name']}\033[0m ，击杀成功，获得 1 分")
            Data['The_marks'] += aliens_name_and_mark['Small Alien']
            print(f"当前总分：\033[35m{Data['The_marks']}\033[0m 分\n\n\n")
        else:
            print(f"很遗憾 \033[94m {Data['The_name']} \033[0m ,你尝试击杀 Small Alien 失败了，分数清零，退出游戏。")
            break
    elif ChoiseAliens == 'A Alien':
        state_two = ['1', '2', '3', '6', '7', '8']
        The_Random = random.choice(state_two)
        print("你选择了 A Alien")
        if The_Random in state_one:
            print(f"恭喜你 \033[94m{Data['The_name']}\033[0m ，击杀成功，获得 2 分")
            Data['The_marks'] += aliens_name_and_mark['A Alien']
            print(f"当前总分：\033[35m{Data['The_marks']}\033[0m 分\n\n\n")
        else:
            print(f"很遗憾 \033[94m{Data['The_name']}\033[0m ,你尝试击杀 A Alien 失败了，分数清零，退出游戏。")
            break
    elif ChoiseAliens == 'Middle Alien':
        state_two = ['1', '2', '6', '7', '8']
        The_Random = random.choice(state_two)
        print("你选择了 Middle Alien")
        if The_Random in state_one:
            print(f"恭喜你 \033[94m {Data['The_name']} \033[0m ，击杀成功，获得 5 分")
            Data['The_marks'] += aliens_name_and_mark['Middle Alien']
            print(f"当前总分：\033[35m{Data['The_marks']}\033[0m 分\n\n\n")
        else:
            print(f"很遗憾 \033[94m{Data['The_name']}\033[0m ,你尝试击杀 Middle Alien 失败了，分数清零，退出游戏。")
            break
    elif ChoiseAliens == 'Big Alien':
        state_two = ['1', '6', '7', '8']
        The_Random = random.choice(state_two)
        print("你选择了 Big Alien")
        if The_Random in state_one:
            print(f"恭喜你 \033[94m{Data['The_name']}\033[0m ，击杀成功，获得 10 分")
            Data['The_marks'] += aliens_name_and_mark['Big Alien']
            print(f"当前总分：\033[35m{Data['The_marks']}\033[0m 分\n\n\n")
        else:
            print(f"很遗憾 \033[94m{Data['The_name']}\033[0m ,你尝试击杀 Big Alien 失败了，分数清零，退出游戏。")
            break
    else:
        print("您需要输入对应的\033[94m名称\033[0m，而不是其它内容。")

代码分析

分析说明

本文的代码分析，主要是讲所使用的主要语法，不会具体分析每行代码的作用，这需要自行理解。

注释

在 Python 中，注释用 井号 即 # 进行标识。井号后的内容将会被 Python 解释器 忽略，在本文内附上的代码是没有功能性注释的，只有作者注释。

模块引入代码 第 9-10 行 分别引入了 random 模块和 time 模块。

import random
import time

这两个模块的作用分别是随机处理、使 Python 线程休眠指定时间。

random 的用法曾在 Python 学习日记 – 坐标移动 #random 模块中讲过，这里就不再多说。

time 的作用技术使 Python 线程休眠指定时间，而这个时间是按照秒为单位的，让我们尝试一下吧：

name = input("你的名字：")
time.sleep(1)
print(f"你好{name}")

这是运行结果

你的名字：Magneto
你好Magneto

上述代码的第一行在 Python 线程开始运行后，立马执行，询问名字，在得到用户输入的值后，执行第二行的代码，Python 解释器在第二行得到指令，要求休眠 1 秒进而休眠，在 Python 线程休眠了 1 秒后，才继续执行第三行的代码，输出名字。

字典和 for 语句

在 Python 中，字典是使用 { } 花括号括起来的内容，其中包括两个内容，分别是键 (key) 和值 (value)，我们称之为键值对，每一个键对应一个值，在 KillAliens 中，第 12-17 行 是一个字典，第 18 行 是一个字典，这两个字典书写格式不同，但都是字典，没有任何区别，第 12-17 行 的书写格式是为了解决美观问题，即我们在 Python 中被要求规范书写代码，这是一个良好的习惯。

使用字典，是为了方便 for 语句的输出，让我们写一个字典和 for 语句的输出试试吧：

name_and_money = {
    'Mark': '10',
    'Tom': '20',
}
for name, money in name_and_moneu.items():
    print(f"{name} 有 {money} 元。")

为了方便观看学习，我将每个键值对分开写了。运行结果：

Mark 有 10 元。
Tome 有 20 元。

for 语句中，有严格的顺序对应，name 对应键，money 对应值，而 items() 是为了循环输出，直到字典没有更多的键值对可以打印才跳出循环。

而在 for 语句内的 print 可以使用上述对键值对的命名，也就是可以使用 name 和 money 对应字典内的键和值，进行读取。

除了 for 语句外，字典也可以被直接读和写，但这仅针对值的读和写。

让我们先看读取

# 首先定义字典
name_and_money = {
    'Mark': '10',
    'Tom': '20',
}
# 让我们读取字典
print(f"他有{name_and_money['Mark']}元")

在 print 中使用 { }，代表读取特定区域的内容，而在其中加入 [ ] ，是为了读取特定区域内的某项特定值。

在上述代码中，使用 {name_and_money['Mark']} 读取了 name_and_money 字典中 Mark 这个键所对应的值 10 。让我们来看看输出结果

他有10元

现在让我们看看写入

# 首先定义字典
name_and_money = {
    'Mark': 10,
    'Tom': 20,
}
# 让我们读取原本的字典
print(f"他原来有{name_and_money['Mark']}元")
# 数字+1，即进行运算
name_and_money['Mark'] += 1
# 让我们读取新的的字典
print(f"但他现在有{name_and_money['Mark']}元")

让我们看看输出结果

他原来有10元
但他现在有11元

值得注意的是，与读取部分不同，我没有给这个值带引号 ' ' 这是因为，带上引号就代表了这是一个字串符，需要我们转换它为浮点数才能继续进行运算，而不带引号，就代表了这是一个纯粹的数字，可以直接运算了。

当然，这是运算写入，也可以直接写入

# 首先定义字典
name_and_boyfriend = {
    'Mark': 'Williams',
    'Tom': 'Brown',
}
# 让我们读取原本的字典
print(f"他的前男友是{name_and_boyfriend['Mark']}")
# 覆盖值
name_and_boyfriend['Mark'] = 'Wilson'
# 让我们读取新的的字典
print(f"他现男友是{name_and_boyfriend['Mark']}")

我们在这里举了一个男朋友的例子，直接覆盖替换了键所对的值。

他的前男友是Williams
他现男友是Wilson

这里覆盖使用的是字串符，数字也是同样的道理。

值得注意的是，如此覆盖的修改是永久性的。

让我们看看是什么意思

# 首先定义字典
name_and_boyfriend = {
    'Mark': 'Williams',
    'Tom': 'Brown',
}
# for 语句循环
for name, boyfriend in name_and_boyfriend.items():
    print(f'{name}曾经的男朋友是{boyfriend}')
# 让我们读取原本的字典
print(f"他的前男友是{name_and_boyfriend['Mark']}")
# 覆盖值
name_and_boyfriend['Mark'] = 'Wilson'
# 让我们读取新的的字典
print(f"他现男友是{name_and_boyfriend['Mark']}")
# for 语句循环
for name, boyfriend in name_and_boyfriend.items():
    print(f'{name}现在的男朋友是{boyfriend}')

输出结果

Mark曾经的男朋友是Williams
Tom曾经的男朋友是Brown
他的前男友是Williams
他现男友是Wilson
Mark现在的男朋友是Wilson
Tom现在的男朋友是Brown

Tom 作为对照组，是没有变过的，他的男朋友一直是 Brown，而 Mark 在更改后，for 语句读取字典也同样读取的是修改后的值。

if-elif-else 进阶

KillAlines 中，使用了 if 语句的进阶，在 if 语句中，嵌套 if 语句，并且使用了 in 语法，让我们使用 KillAlines 节选的代码，进行修改后讲解吧。

# 引入 random 随机模块
import random
# 对照数字
state_one = ['1', '2', '3', '4', '5']
# 输入对应的名字，这里写的是下面 if 语句所对的名称
ChoiseAliens = input("请输入对应名称：\n\t")
# if 语句判断，如果 ChoiseAliens 的值是 Small Alien 则执行 if 语句内的内容
if ChoiseAliens == 'Small Alien':
    # 实验组，移交 The_Random 进行随机处理。
    state_two = ['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8']
    The_Random = random.choice(state_two)
    print("你选择了 Small Alien")
    # 嵌套 if 语句，所生成的随机数如果在对照组中，则返回下值
    if The_Random in state_one:
        print(f"恭喜你，击杀成功，获得 1 分")
   # 嵌套 if 语句，子语句，所生成的随机数如果不在对照组中，则返回下值
    else:
        print(f"很遗憾,你尝试击杀 Small Alien 失败了")
# if 语句，子语句判断，如果 ChoiseAliens 的值是 A Alien 则执行
elif ChoiseAliens == 'A Alien':
    # 实验组，移交 The_Random 进行随机处理。
    state_two = ['1', '2', '3', '6', '7', '8']
    The_Random = random.choice(state_two)
    print("你选择了 A Alien")
    # 嵌套 if 语句，所生成的随机数如果在对照组中，则返回下值
    if The_Random in state_one:
        print(f"恭喜你 ，击杀成功，获得 2 分")
    else:
   # 嵌套 if 语句，子语句，所生成的随机数如果不在对照组中，则返回下值
        print(f"很遗憾 ,你尝试击杀 A Alien 失败了")
# if 语句，子语句判断，如果都输入内容都不在if和elif中，则返回下值
else:
     print("您需要输入的是指定名称而不是其它内容。")

为了展示不同的结果，我进行了多次运行。

# 第一次
请输入对应名称：
    Small Alien
你选择了 Small Alien
恭喜你，击杀成功，获得 1 分
 
# 第二次运行
请输入对应名称：
    A Alien
你选择了 A Alien
很遗憾 ,你尝试击杀 A Alien 失败了
 
# 第三次运行
请输入对应名称：
    Magneto
您需要输入的是指定名称而不是其它内容。

第一次运行，我们走了 if 的判断，随机挑选的一个数，在对照组 state_one 中，所以我们返回了成功，第二次运行，我们走了 elif 判断，随机挑选的一个数，不在对照组 state_one 中，所以我们返回了失败，第三次运行，我们输入了 Magneto，if 和 elif 判断都不符合规则，移交 else 处理，返回了提示。

在 KillAliens 中，这样有效避免了输入不存在的内容，导致程序报错。

While 循环

While 循环在 KillAliens 中，仅仅进行了简单使用，不进行过多讲解，可以查看 Python3 循环语句 | 菜鸟教程进行学习。

尾声

KillAlines 是我写的一个较为复杂的程序，算是一个简单的文字小游戏，仅通过 Python 完成的记分系统、判断系统、击杀系统，都是很完善且较为简单的，但这些数据仅存在线程当中，仍然有很大

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