前言#
Python を手放してから半年が経ちました。中間試験の後、すぐにアルゴリズムの基礎に取り組むことになりますが、Python の思考を通じてアルゴリズムの学習に非常に顕著な助けがあると感じたため、数時間をかけてこの KillAliens という小さなゲームを作成しました。
その中で最も重要な 2 つの部分は、スコアの持続的な読み書きと計算とランダムイベントの生成です。次に、KillAliens という小さなゲーム全体の実装方法とこれら 2 つの部分の実装プロセスについて詳しく説明します。
基づいて
この KillAliens という小さなゲームは、私がずっと前に書いた 30 行にも満たないシンプルな撃殺外星人.pyからインスパイアを受けています。KillAliens では、スコアシステムが撃殺外星人.pyにはなく、辞書を使用して、キーと値のペアを使って各種類のエイリアンにそれぞれのスコアを割り当てています。
撃殺外星人.pyは私の Python 学習リポジトリ内で見つけることができます。
補足#
この小さなゲームは 2022 年 5 月 14 日に初めて書かれ、研究の後、2022 年 5 月 19 日にアルゴリズムを修正し、スレッドの性能を向上させました。古いコードはリポジトリ内でKillAliens.pyまたはKillAliens_NoComment.pyという名前で見つけることができ、新しいコードはリポジトリ内でKillAliens_V2.pyまたはKillAliens_NoComment_V2.pyという名前で見つけることができます。
出力プレビュー#
あなたの名前：
Magneto
こんにちは Magneto 、次にゲームに登場するエイリアンとそのスコアを紹介します！
ビッグエイリアンを撃殺すると10ポイントが得られます
ミドルエイリアンを撃殺すると5ポイントが得られます
Aエイリアンを撃殺すると2ポイントが得られます
スモールエイリアンを撃殺すると1ポイントが得られます
現在のあなたのスコアは 0 ポイントです
ゲームを終了したい場合は、'quit'と入力してゲームを終了するか、他の任意の値を入力してゲームを開始（続行）してください。
開始
撃殺したいエイリアンの 名前 を入力してください。撃殺成功後、指定されたスコアが得られます。
名前：ビッグエイリアン
対応スコア：10
名前：ミドルエイリアン
対応スコア：5
名前：Aエイリアン
対応スコア：2
名前：スモールエイリアン
対応スコア：1
注意してください。エイリアンを撃殺できない確率があり、その場合ゲームが終了します。また、対応スコアが高いほど、撃殺確率が低くなります。
対応する名前を入力してください：
スモールエイリアン
あなたはスモールエイリアンを選択しました
おめでとうございます Magneto 、撃殺成功、1ポイントを獲得しました
現在の合計スコア： 1 ポイントです
現在のあなたのスコアは 1 ポイントです
ゲームを終了したい場合は、'quit'と入力してゲームを終了するか、他の任意の値を入力してゲームを開始（続行）してください。
続行
撃殺したいエイリアンの 名前 を入力してください。撃殺成功後、指定されたスコアが得られます。
名前：ビッグエイリアン
対応スコア：10
名前：ミドルエイリアン
対応スコア：5
名前：Aエイリアン
対応スコア：2
名前：スモールエイリアン
対応スコア：1
注意してください。エイリアンを撃殺できない確率があり、その場合ゲームが終了します。また、対応スコアが高いほど、撃殺確率が低くなります。
対応する名前を入力してください：
スモールエイリアン
あなたはスモールエイリアンを選択しました
おめでとうございます Magneto 、撃殺成功、1ポイントを獲得しました
現在の合計スコア： 2 ポイントです
現在のあなたのスコアは 2 ポイントです
ゲームを終了したい場合は、'quit'と入力してゲームを終了するか、他の任意の値を入力してゲームを開始（続行）してください。
続行
撃殺したいエイリアンの 名前 を入力してください。撃殺成功後、指定されたスコアが得られます。
名前：ビッグエイリアン
対応スコア：10
名前：ミドルエイリアン
対応スコア：5
名前：Aエイリアン
対応スコア：2
名前：スモールエイリアン
対応スコア：1
注意してください。エイリアンを撃殺できない確率があり、その場合ゲームが終了します。また、対応スコアが高いほど、撃殺確率が低くなります。
対応する名前を入力してください：
ビッグエイリアン
あなたはビッグエイリアンを選択しました
残念ながら Magneto 、ビッグエイリアンを撃殺しようとしましたが失敗しました。スコアがリセットされ、ゲームを終了します。
プロセスが終了しました、終了コード0
コードプレビュー#
############################
### 日付 2022年5月14日 ###
### 著者 Magneto ###
### 名前 KillAliens <——>
### 環境 Windows 11 ###
### 言語 Python ###
############################
import random
import time
aliens_name_and_mark = {
'ビッグエイリアン': 10,
'ミドルエイリアン': 5,
'Aエイリアン': 2,
'スモールエイリアン': 1
}
Data = {'名前': '', 'スコア': 0}
state_one = ['1', '2', '3', '4', '5']
print("KillAliens小ゲームへようこそ、辞書が初期化されました\n次に内容を入力してください\n")
Data['名前'] = input("あなたの名前：\n\t")
print(f"こんにちは \033[94m{Data['名前']}\033[0m 、次にゲームに登場するエイリアンとそのスコアを紹介します！\n")
time.sleep(1)
for name, marks in aliens_name_and_mark.items():
print(f"\tビッグエイリアンを撃殺すると {marks} ポイントが得られます")
time.sleep(1)
while True:
print(f"\n現在のあなたのスコアは \033[35m{Data['スコア']}\033[0m ポイントです")
exit_the_game = input("\nゲームを終了したい場合は、'quit'と入力してゲームを終了するか、他の任意の値を入力してゲームを開始（続行）してください。\n\t")
if exit_the_game == 'quit':
break
print("撃殺したいエイリアンの \033[94m 名前 \033[0m を入力してください。撃殺成功後、指定されたスコアが得られます")
for name, marks in aliens_name_and_mark.items():
print(f"\t名前：{name}\n\t\t対応スコア：{marks}")
print("注意してください。エイリアンを撃殺できない確率があり、その場合ゲームが終了します。また、対応スコアが高いほど、撃殺確率が低くなります。")
time.sleep(1)
ChoiseAliens = input("対応する名前を入力してください：\n\t")
if ChoiseAliens == 'スモールエイリアン':
state_two = ['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8']
The_Random = random.choice(state_two)
print("あなたはスモールエイリアンを選択しました")
if The_Random in state_one:
print(f"おめでとうございます \033[94m{Data['名前']}\033[0m 、撃殺成功、1ポイントを獲得しました")
Data['スコア'] += aliens_name_and_mark['スモールエイリアン']
print(f"現在の合計スコア：\033[35m{Data['スコア']}\033[0m ポイントです\n\n\n")
else:
print(f"残念ながら \033[94m {Data['名前']} \033[0m 、スモールエイリアンを撃殺しようとしましたが失敗しました。スコアがリセットされ、ゲームを終了します。")
break
elif ChoiseAliens == 'Aエイリアン':
state_two = ['1', '2', '3', '6', '7', '8']
The_Random = random.choice(state_two)
print("あなたはAエイリアンを選択しました")
if The_Random in state_one:
print(f"おめでとうございます \033[94m{Data['名前']}\033[0m 、撃殺成功、2ポイントを獲得しました")
Data['スコア'] += aliens_name_and_mark['Aエイリアン']
print(f"現在の合計スコア：\033[35m{Data['スコア']}\033[0m ポイントです\n\n\n")
else:
print(f"残念ながら \033[94m{Data['名前']}\033[0m 、Aエイリアンを撃殺しようとしましたが失敗しました。スコアがリセットされ、ゲームを終了します。")
break
elif ChoiseAliens == 'ミドルエイリアン':
state_two = ['1', '2', '6', '7', '8']
The_Random = random.choice(state_two)
print("あなたはミドルエイリアンを選択しました")
if The_Random in state_one:
print(f"おめでとうございます \033[94m {Data['名前']} \033[0m 、撃殺成功、5ポイントを獲得しました")
Data['スコア'] += aliens_name_and_mark['ミドルエイリアン']
print(f"現在の合計スコア：\033[35m{Data['スコア']}\033[0m ポイントです\n\n\n")
else:
print(f"残念ながら \033[94m{Data['名前']}\033[0m 、ミドルエイリアンを撃殺しようとしましたが失敗しました。スコアがリセットされ、ゲームを終了します。")
break
elif ChoiseAliens == 'ビッグエイリアン':
state_two = ['1', '6', '7', '8']
The_Random = random.choice(state_two)
print("あなたはビッグエイリアンを選択しました")
if The_Random in state_one:
print(f"おめでとうございます \033[94m{Data['名前']}\033[0m 、撃殺成功、10ポイントを獲得しました")
Data['スコア'] += aliens_name_and_mark['ビッグエイリアン']
print(f"現在の合計スコア：\033[35m{Data['スコア']}\033[0m ポイントです\n\n\n")
else:
print(f"残念ながら \033[94m{Data['名前']}\033[0m 、ビッグエイリアンを撃殺しようとしましたが失敗しました。スコアがリセットされ、ゲームを終了します。")
break
else:
print("指定された\033[94m名前\033[0mを入力する必要があります。他の内容ではありません。")
コード分析#
分析説明#
この記事のコード分析は、主に使用されている主要な構文について説明し、各行のコードの役割については具体的に分析しません。これは自分で理解する必要があります。
コメント#
Python では、コメントは井号つまり#で示されます。井号の後の内容はPythonインタープリタによって無視されます。この記事に添付されたコードには機能的なコメントはなく、著者のコメントのみです。
モジュールのインポート
コードの9-10行目では、randomモジュールとtimeモジュールがそれぞれインポートされています。
import random
import time
これらのモジュールの役割は、それぞれランダム処理と Python スレッドを指定された時間だけスリープさせることです。
randomの使い方は、Python 学習日記 – 座標移動 #random モジュールで説明されているため、ここでは詳しくは述べません。
timeの役割は、Python スレッドを指定された時間だけスリープさせることで、この時間は秒単位で指定されます。試してみましょう：
name = input("あなたの名前：")
time.sleep(1)
print(f"こんにちは{name}")
これは実行結果です。
あなたの名前：Magneto
こんにちはMagneto
上記のコードの最初の行は、Python スレッドが実行を開始した後、すぐに実行され、名前を尋ねます。ユーザーが入力した値を得た後、2 行目のコードが実行され、Python インタープリタは 2 行目で指示を受け、1 秒間スリープするように要求します。Python スレッドが 1 秒間スリープした後、3 行目のコードが続けて実行され、名前が出力されます。
辞書と for 文#
Python では、辞書は{}の波括弧で囲まれた内容で、2 つの内容、すなわちキー（key）と値（value）を含みます。これをキーと値のペアと呼びます。KillAliens の12-17行目は辞書であり、18行目も辞書です。この 2 つの辞書の書き方は異なりますが、どちらも辞書であり、違いはありません。12-17行目の書き方は美観のためであり、Python ではコードの書き方に規範が求められています。これは良い習慣です。
辞書を使用することで、for 文の出力が便利になります。辞書と for 文の出力を試してみましょう：
name_and_money = {
'Mark': '10',
'Tom': '20',
}
for name, money in name_and_money.items():
print(f"{name}は{money}元持っています。")
学習を容易にするために、各キーと値のペアを分けて書きました。実行結果：
Markは10元持っています。
Tomは20元持っています。
for 文では、厳密な順序が対応しており、nameはキーに、moneyは値に対応しています。また、items()はループ出力のために使用され、辞書にもうこれ以上のキーと値のペアがない場合にループを終了します。
for 文内のprintでは、上記のキーと値のペアの命名を使用でき、すなわち辞書内のキーと値に対応して読み取ることができます。
for 文の他にも、辞書は直接読み書きすることもできますが、これは値の読み書きに限ります。
まずは読み取りを見てみましょう。
# まず辞書を定義します
name_and_money = {
'Mark': '10',
'Tom': '20',
}
# 辞書を読み取ります
print(f"彼は{name_and_money['Mark']}元持っています")
print内で{}を使用することで特定の領域の内容を読み取り、その中に[]を加えることで特定の領域内の特定の値を読み取ります。
上記のコードでは、{name_and_money['Mark']}を使用して、name_and_money辞書内のMarkというキーに対応する値 10 を読み取っています。出力結果を見てみましょう。
彼は10元持っています
次に書き込みを見てみましょう。
# まず辞書を定義します
name_and_money = {
'Mark': 10,
'Tom': 20,
}
# 元の辞書を読み取ります
print(f"彼は元々{name_and_money['Mark']}元持っています")
# 数字+1、つまり計算を行います
name_and_money['Mark'] += 1
# 新しい辞書を読み取ります
print(f"しかし彼は今{name_and_money['Mark']}元持っています")
出力結果を見てみましょう。
彼は元々10元持っています
しかし彼は今11元持っています
注意すべき点は、読み取り部分とは異なり、この値には引用符' 'を付けていないことです。引用符を付けると文字列として扱われ、浮動小数点数に変換する必要がありますが、引用符を付けないと純粋な数字として扱われ、直接計算できます。
もちろん、これは計算による書き込みだけでなく、直接書き込むこともできます。
# まず辞書を定義します
name_and_boyfriend = {
'Mark': 'Williams',
'Tom': 'Brown',
}
# 元の辞書を読み取ります
print(f"彼の元彼は{name_and_boyfriend['Mark']}です")
# 値を上書きします
name_and_boyfriend['Mark'] = 'Wilson'
# 新しい辞書を読み取ります
print(f"彼の今の彼は{name_and_boyfriend['Mark']}です")
ここでは彼の彼氏の例を挙げ、キーに対応する値を直接上書きしました。
彼の元彼はWilliamsです
彼の今の彼はWilsonです
ここでの上書きには文字列を使用していますが、数字も同様の理屈です。
このように上書きによる変更は永続的です。
これが意味することを見てみましょう。
# まず辞書を定義します
name_and_boyfriend = {
'Mark': 'Williams',
'Tom': 'Brown',
}
# for文ループ
for name, boyfriend in name_and_boyfriend.items():
print(f'{name}の元彼は{boyfriend}です')
# 元の辞書を読み取ります
print(f"彼の元彼は{name_and_boyfriend['Mark']}です")
# 値を上書きします
name_and_boyfriend['Mark'] = 'Wilson'
# 新しい辞書を読み取ります
print(f"彼の今の彼は{name_and_boyfriend['Mark']}です")
# for文ループ
for name, boyfriend in name_and_boyfriend.items():
print(f'{name}の今の彼は{boyfriend}です')
出力結果は次のとおりです。
Markの元彼はWilliamsです
Tomの元彼はBrownです
彼の元彼はWilliamsです
彼の今の彼はWilsonです
Markの今の彼はWilsonです
Tomの今の彼はBrownです
Tom は対照群として、変わっていません。彼の彼氏はずっと Brown であり、Mark は変更後、for 文で辞書を読み取ると、変更された値が読み取られます。
if-elif-else の進化#
KillAliens では、if 文の進化を使用し、if 文内にネストされた if 文を使用し、in構文を使用しています。KillAliens のコードを抜粋して、修正後に説明しましょう。
# randomモジュールをインポート
import random
# 対照数字
state_one = ['1', '2', '3', '4', '5']
# 対応する名前を入力します。ここでは以下のif文で対応する名前を書いています
ChoiseAliens = input("対応する名前を入力してください：\n\t")
# if文の判断、ChoiseAliensの値がスモールエイリアンであれば、if文内の内容を実行します
if ChoiseAliens == 'スモールエイリアン':
# 実験群、The_Randomにランダム処理を移譲します。
state_two = ['1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8']
The_Random = random.choice(state_two)
print("あなたはスモールエイリアンを選択しました")
# ネストされたif文、生成されたランダム数が対照群に含まれていれば、次の値を返します
if The_Random in state_one:
print(f"おめでとうございます、撃殺成功、1ポイントを獲得しました")
# ネストされたif文、子文、生成されたランダム数が対照群に含まれていなければ、次の値を返します
else:
print(f"残念ながら、あなたはスモールエイリアンを撃殺しようとしましたが失敗しました")
# if文、子文、ChoiseAliensの値がAエイリアンであれば実行します
elif ChoiseAliens == 'Aエイリアン':
# 実験群、The_Randomにランダム処理を移譲します。
state_two = ['1', '2', '3', '6', '7', '8']
The_Random = random.choice(state_two)
print("あなたはAエイリアンを選択しました")
# ネストされたif文、生成されたランダム数が対照群に含まれていれば、次の値を返します
if The_Random in state_one:
print(f"おめでとうございます、撃殺成功、2ポイントを獲得しました")
else:
# ネストされたif文、子文、生成されたランダム数が対照群に含まれていなければ、次の値を返します
print(f"残念ながら、あなたはAエイリアンを撃殺しようとしましたが失敗しました")
# if文、子文、すべての入力内容がifとelifに含まれていなければ、次の値を返します
else:
print("指定された名前ではなく、他の内容を入力する必要があります。")
異なる結果を示すために、何度も実行しました。
# 最初の実行
対応する名前を入力してください：
スモールエイリアン
あなたはスモールエイリアンを選択しました
おめでとうございます、撃殺成功、1ポイントを獲得しました
# 2回目の実行
対応する名前を入力してください：
Aエイリアン
あなたはAエイリアンを選択しました
残念ながら、あなたはAエイリアンを撃殺しようとしましたが失敗しました
# 3回目の実行
対応する名前を入力してください：
Magneto
指定された名前ではなく、他の内容を入力する必要があります。
最初の実行では、ifの判断を通り、ランダムに選ばれた数が対照群state_oneに含まれていたため、成功が返されました。2 回目の実行では、elifの判断を通り、ランダムに選ばれた数が対照群state_oneに含まれていなかったため、失敗が返されました。3 回目の実行では、Magneto を入力し、ifとelifの判断がどちらも条件を満たさなかったため、elseが処理を引き受け、メッセージが返されました。
KillAliens では、このようにして存在しない内容の入力を効果的に回避し、プログラムのエラーを防いでいます。
While ループ#
While ループは KillAliens で簡単に使用されており、詳細な説明は行いません。学習するにはPython3 のループ文 | 菜鳥教程を参照してください。
尾声#
KillAliens は私が書いた比較的複雑なプログラムで、シンプルなテキストゲームです。Python を通じて完成したスコアシステム、判断システム、撃殺システムは非常に整っており、比較的簡単ですが、これらのデータはスレッド内にのみ存在し、依然として大きな課題があります。
この記事は Mix Space によって xLog に同期更新されました。原始リンクは https://fmcf.cc/posts/technology/Python_Notes_4