我的第二个Python趣味项目，来了！
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· 2021-12-25
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今天是Python项目系列第二期，与大家一起动手制作2048游戏。
这个游戏当年风靡全球，游戏规则极其简单，玩起来也是相当简单，但是要想最后拼出2048，也绝非是一件容易的事。并且玩起来，也很有意思，总想一把一把的挑战。
与2048游戏风格相似的是，它的代码实现起来也是非常简洁，代码只有区区不到200行，并且是纯Python，不用任何第三方包的情况下。
1 Python实现的2048游戏界面
我们先来一览最终实现的游戏界面，顺带帮助不了解2048游戏的读者，熟悉下它。
游戏主界面：
游戏基本规则：
键盘中上、下、左、右四个箭头，对应4个漂流方向 合并。数值相等的两个方格可以合并为1个方格，且值乘以2，如下图左下角，两个2方格可合并为一个4方格
合并后，最左下角就是4方格：
但是为什么它的上方又多了2方格呢？注意，这是第三个规则：
随机2方格。发生合并操作时，会从灰色的单元格中随机选择一个，并创建出2方格 漂流。再有1个好玩的操作，我称它为漂流，紧邻上图，我如果按下右箭头，两个左下角的4方格根据规则2首先合并为8方格。同时，所有方格整体向右漂流（沿着箭头方向）。因为发生了合并操作，根据规则3，再生成一个2方格。因此得到了如下界面：
这就是游戏的规则，大家下载我的完整代码后，玩耍一下后，理解规应该会更深，玩起来真的贼爽。
2 项目环境
本项目不使用任何第三方包，全都是Python自带的模块，且只用到2个模块，可见2048游戏的魅力，实现的代码都毫不费力。
一个模块是Tkinter，用来做界面，还用到的随机模块random。
3 项目代码讲解
不到200行代码，是个小框架。主要包括2个类：
Board Game
下面逐一介绍。
3.1 Board类
主要提供三个能力，分别对应上面的三个规则：
合并规则，对应
Board类的方法merge_grid随机创建2方格，对应
Board类的方法random_cell漂流，对应
Board类的方法drifting_left
3.2 Game类
主要提供Tkinter的键盘消息和事件处理能力，对应方法event_handlers，比较简单，所以主要讲解Board类
merge_grid方法
编写merge_grid方法的逻辑，假定是在按下左箭头时，为什么这样假定，后面我会重点分析，这是理解这套代码的核心。基于此，合并邻近的两个非零相等单元格，实现逻辑很简单：
def merge_grid(self):
"""
向左移动，合并邻近的两个非零相等单元格
:return:
"""
self.merge = False
for i in range(4):
for j in range(3):
if self.grid_cell[i][j] == self.grid_cell[i][j + 1] and self.grid_cell[i][j] != 0:
self.grid_cell[i][j] *= 2
self.grid_cell[i][j + 1] = 0
self.score += self.grid_cell[i][j]
self.merge = True
random_cell方法
实现random_cell方法就更简单了，随机从灰色（没有数字的方格）方格中，挑选一个，并赋值为2就行：
def random_cell(self):
"""
从零单元格中随机产生一个2号单元格
:return:
"""
i, j = random.choice([(i, j) for i in range(4) for j in range(4) if self.grid_cell[i][j] == 0])
self.grid_cell[i][j] = 2
drifting_left方法
实现漂流drifting_left方法，使用的是最基本的快慢指针，cnt是慢指针，j是快指针。
def drifting_left(self):
"""
向左偏流，消除0方格
:return:
"""
self.compress = False
temp = [[0] * 4 for _ in range(4)]
for i in range(4):
# cnt：慢指针，j: 快指针
cnt = 0
for j in range(4):
if self.grid_cell[i][j] != 0:
temp[i][cnt] = self.grid_cell[i][j]
if cnt != j:
self.compress = True
cnt += 1
self.grid_cell = temp
3.3 代码核心
2048游戏会有4个漂流方向，分别为上、下、左、右。
而上面代码，假定漂流是向左，并基于此编写了向左漂流的逻辑。
这正是此套代码实现的高明之处，其他上、下、右三方向的漂流，经过reverse（反转）或transpose（转秩）后，都可以转成向左漂流的逻辑。这两个中间操作也都在Board类里提供了。
比如，实现向右漂流时，先执行一次reverse，然后执行drifting_left，再执行一次reverse，就实现了右漂。
实现上漂时，先转秩，再左漂，再转秩。
这个变化思路，大家纸上画一画，一看便知。
还是有疑问的，留言区交流。
4 项目代码讲解
上面完整py代码文件，在我的公众号后台回复：c，即可下载
同时过往或后面的Python项目代码，我也会同步到这个文件夹中。
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