【python基础知识】7.实操

我想先和你谈谈一个项目一般是怎么完成的。更具体的说，程序员是如何思考和解决问题的呢？

我认为其中一个很重要的能力是【问题拆解】。问题拆解，指的是在做一件事或面对一个问题的时候，将其拆解成多个步骤或多个层次，逐步执行和解决问题，直至达到最终效果。 我会将完成一个项目的流程总结为以下三步： 明确项目目标，是指我们希望程序达成什么目的，实现什么功能，从而帮我们将项目拆解成不同的单元；而一个妥当的拆解方案，难度适度递增，能帮我们逐步顺利执行，最终完成项目。这三个步骤可以说是环环相扣的。

那么接下来，我们就正式进入项目实操，在这个过程中，需要你多动动脑，动动手。

我们此次要实现的需求是：人机PK小游戏。具体效果请参照下面的示意图。 简单来说，这个游戏中，会随机生成玩家和敌人的属性，同时互相攻击，直至一方血量小于零。

另外，这样的战斗会持续三局，采取三局两胜制，最后输出战斗结果，公布获胜方。 明确了项目要实现什么效果后，就可以对项目进行拆解了。

编写代码，我们无须苛求一步到位。尤其对于刚接触编程的学习者来说，层层递进、逐渐提升难度才能达到更好的练习效果。

为了让你暖暖身，同时照顾大部分同学的学习节奏，我从“功能叠加、难度递增”这个角度考虑，将我们要实现的小游戏拆分成了三个版本。 版本1.0，主要是帮我们理清战斗逻辑。而版本2.0和3.0，会涉及到一些新的知识点，到时遇到了再和大家介绍。

当项目被清晰地拆解后，剩下的就是去逐步执行，也就是重复“执行→遇到问题→解决问题→继续执行”这个循环的过程。

下面，开始正式写代码咯，让我们一个一个版本来攻克吧！

首先，我们来看看版本1.0该怎么实现。

第一阶段的代码，我们的主要任务是理清战斗的逻辑，再用print()函数将战斗过程打印在终端。

我们先来思考一下，一个人机PK游戏最基础的元素是什么，我们可以拿最经典的拳皇游戏来脑补一下。

根据这一版本的设定，我们要做的主要有三步：1.规定并显示出玩家和敌人的属性 2.双方同时互相攻击，血量根据对方的攻击力扣除 3.若有一方血量小于等于0，游戏结束。

为了让我们的思路保持清晰，画成流程图就是这样子的： 别说你平时不玩游戏，不知道该怎么动手。这个版本的所有步骤，都还很不“智能”，只用到了唯一一个函数Print()。也就是说，我们只要把步骤一个一个打印上去，就算成功啦。

好，我们从第1步开始：设定【玩家】和【敌人】的属性，即【血量】和【攻击】。

第2步：手动计算攻击一次，双方各自所剩的血量。

第3步：继续做人工计算：算一算，玩家攻击2次敌人，敌人的血量就等于0了，这时候可以结束战斗，打印游戏结果。

很简单吧！现在我们要做的，就是把这三段代码拼起来，然后我会加一些修饰视觉的换行符和分割线，让运行结果看得更清楚一点。

你运行一下试试。 运行结果：

唔…虽然看起来还有点儿意思，但所有信息一下子都蹦跶出来，一点都没有体现游戏的进程感。

所以，为了让打印出的东西能有时间间隔地依次出现，我们需要设置一个类似“计时器”的东西。在Python里，我们需要用到两行代码来实现：（敲黑板，很简单的新知识）

这里有个新名词——模块，它是Python里一个重要的概念，我会在后续的文章给你详细介绍一番。

你可以把模块想象成是一个装着许多神奇函数的百宝箱，不过想要使用这个百宝箱里的函数，得先用 import 模块名 这样一句代码来打开它。

然后这里我们想使用time模块里的sleep()函数，也就是让代码运行结果不要一次性全部出现，而是分批分批的出现。就要写成time.sleep(secs)的形式。

如果我想设置成打印的信息间隔1.5秒出现，代码就可以这么写：

好，看懂了代码，我们来直接运行下看下效果。

呼～总算完成了版本1.0，不过我想你一定在心里默默吐槽，一句句用print()写也太蠢太弱鸡了吧。

没错，不过代码嘛，总得一步步实现。就先当作是小小的热身。

而且，这个版本的代码还有两个明显的缺陷：一是玩家和敌人的属性（血量&攻击）是我自己说了算，那胜负早已没有悬念；二是战斗过程中血量的变化要自己手动算，那要计算机有何用？

你放心，这些都是我们会在版本2.0解决的问题。

如前所述，这个阶段，我们主要新增【随机属性】和【自动战斗】两个功能，画成流程图是这样子的： 想一想：自己来定义双方角色的属性，那简直是黑箱操作，胜负早已注定。所以，为了游戏公平，我们要让属性由自己说了算变成随机生成。

现在问题来了，要随机生成属性（数字），这文章里又没教。怎么办？

自己去查下，网上会有的。 这也是我最建议的做法，自己能独立解决问题的话，会超有满足感。 你现在已经掌握了一定的代码阅读能力，遇到卡点后上网搜索，其实就能解决目前你绝大多数的问题。“不懂就查”也是程序员的工作习惯之一。

经过上网查询发现，有这样一个效果： 我们看这段文字可以发现，要随机生成整数，就要用到random模块里的randint()函数，括号里放的是两个整数，划定随机生成整数的范围。 示例代码：

运行结果：

掌握了random，现在来做个小练习实践一下：

请听题：1.定义两个变量，来存储玩家血量和玩家攻击力的数值 2.血量是100-150的随机数，攻击力是30-50的随机数 3.将两个变量打印出来。

示例代码：

运行结果：

好，我们已经知道如何生成随机属性，下面我们就要将属性展示打印出来，请阅读下列代码，弄懂每一行的含义：

那截至目前，我们已经完成了随机生成属性和展示属性，接下来我们就来实现"自动战斗"。 要怎么实现自动战斗呢？如果一头雾水的话，可以先尝试从版本1.0的人为战斗来寻找规律：

我们可以发现，4-6行这3行是重复出现的结构，除了数字是灵活变动之外，其余是一毛一样的。

这时，根据我们已学知识，我们应该用什么来解决重复劳动？

循环语句。

说到循环，我们就要思考是要使用for循环还是while循环了。 因为现在双方的血量和攻击是随机生成，不是固定的。所以我们不知道具体要战斗多少回合才能分出胜负，也就是循环次数不明确，那自然要用while循环。

我们进一步思考：while后面要接什么条件呢，也就是说什么条件下，战斗过程会一直持续呢？

如果双方血量都大于0，战斗会一直持续。

所以我们现在确定了让循环执行需要满足的条件就是——双方血量均大于零，也就是不死不休。

可见while后面要同时满足两个条件，即这两个条件要同时为真，所以我们要用and来连接，用代码来表示就是：

现在我们确定了执行while循环的条件，接下来就是要填充循环内部的内容。

根据刚才的分析，我们希望循环的内容是双方互相攻击，掉血的过程。

其中【敌人】剩余血量=敌人当前血量-玩家攻击，【玩家】剩余血量=玩家当前血量-敌人攻击。

事实上我们之前已经定义好了这四个变量，每一次互相伤害后，player_life（玩家血量）和enemy_life（敌人血量）都会被重新赋值，所以转换为代码逻辑就是：

好，自动攻击的基础逻辑也已经理清楚了。我们先合并一下这之前写过的代码。

接下来，我们只需要补充完成while循环语句，让双方自动战斗、扣血的过程循环起来。 示例代码：

我们直接运行一下，看看结果。

你应该能感受到，版本2.0总算像模像样了，慢慢逼近我们的项目目标。

不过它还没有实现：打印出每局结果，三局两胜，并打印最终战果的功能。这就是我们在版本3.0要增加的功能。

一鼓作气，让我们顺势攻克最后一座山头。

对比版本2.0，在版本3.0中，我们想要增加的功能是：1.打印战果：每局战斗后，根据胜负平的结果打印出不同的提示；2.三局两胜：双方战斗三局，胜率高的为最终赢家。

我反复解释新增功能，是因为这样不断地明确项目的阶段性目标，可以让自己持续专注地推进项目。

现在就请你根据代码区的提示，为游戏增加“打印战果”（单局）的功能。

就像我给的提示一样，结果是有三种可能性的，对应的条件如下图所示：

示例代码：

我们可算把最后代码写出来了！如果你是从头学起的新手，这四十几行的代码可能你目前打过最长的代码了吧？别客气，为你自己鼓鼓掌！

不过，这还没完呢。作为一个程序员，代码是我们的名片，我们会追求更加优雅的，方便他人阅读的代码，所以上述代码还有一些优化空间。

所以，以下是彩蛋时间，我会教大家一个新的知识点——【格式化字符串】，作为这一关的收尾。

什么意思呢，上面有这么两行代码，是用来展示双方角色的属性的：

我们在用+拼接字符串和变量的时候，常常需要考虑变量是什么类型的数据，如果不是字符串类型，还先需要str()函数转换。

并且一句话常常要拼接成好几个部分，然后我们要考虑每一对引号’ '的起始位置，好麻烦，相信你多少会有点体会。

所以，为了更方便地实现不同数据类型的拼接，用【格式符%】是更常用更便利的一种方式。

我们可以把%想象成：图书馆里用来占位的一本书。先占一个位置，之后再填上实际的变量。举个例子：下面这两种写法是相同的，请你着重研究下第二行的语法。

我们看到格式符%后面有一个字母s，这是一个类型码，用来控制数据显示的类型。%s就表示先占一个字符串类型的位置。

还有其他常见的类型码如下图所示：

占完位置之后，我们要以%的形式在后面补上要填充的内容，如此一来我们就免去了转换类型的烦恼。如果是多个数据，就要把它们放进括号，按顺序填充，用逗号隔开。

举个例子，你可以运行一下，对比下列输出的结果：

运行结果：

一个小小的提示：%后面的类型码用什么，取决于你希望这个%占住的这个位置的数据以什么类型展示出来，如果你希望它以字符串形式展示，那就写%s，如果你希望它以整数形式展示，那就写%d。

这就出现了一些容易混淆的地方，比如，请运行以下的代码：

运行结果：

选用了不同的类型码，打印出的结果却是一样，原因也已经在代码注释中写清楚了：因为整数8与字符串’8’的打印结果是一样的，所以选两种类型码都OK。但这种“都OK”的情况仅限于整数，对文字是行不通的，会报错。

现在你应该更懂这个格式化字符串该怎么用了。

那就看回我们之前的代码，如果把一开始用+拼接的字符串都替换成%格式符表示，我们先替换一部分试试。

你也许想问我，这里的%s是不是都能换成%d，答案是“YES!”，因为这里的变量i,player_life,player_attack统统都是整数。

好，我们这次先选择使用%s，来看完整的代码：

是不是看起来清爽了些？如果还不习惯这种表示方法没有关系，老师会在后续的课程里强化，多写几次就习惯啦。

现在我保证真是最后一步了，请你直接运行下面的代码，感受一下我们这一路走来的成果吧。

以上就是我们的第一节项目实操课啦，主要用到的还是我们先前学的循环语句和条件判断语句，不知看到这里的你，是否觉得还算轻松愉快，也有一些成就感？

更为重要的，其实不是我们做出了什么项目，而是我们能否灵活运用知识，和掌握做项目的方法。希望现在的你，对学习编程有了与我同样的感受。

最后我们再来回顾一下做项目的三个步骤。

如果有同学对这个游戏还想有更加深入的研究，想追求完美，可以看用这篇文章： Python实现“文字PK”小游戏（二） 让我们好好再优化一下这个游戏，战个痛快！！!

下一关呢，我会尝试讲一讲“编程思维”，而不是这么快就继续讲一些新的知识。 我希望能够在学习的路上，一路陪伴你走向更远的地方，也带给你更宽阔的视野。

而在编程学习中，更宽阔的视野无疑来自编程技能背后的种种思维。

所以，下一关我会针对同学们在学习Python时会遇到的两大瓶颈，提出一些解决方案。我们下一关见！