从scratch到python——猜数游戏

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之前讲解了从scratch到python,基于python turtle库的实现,讲解了用scratch和python turtle绘图的实现,以及让小猫动起来和当角色被单击的例子。
本节课讲继续探索从scratch到python的道路,以猜数游戏为进行讲解。

概述

猜数游戏是一个很经典的例子,要开发一个完整的猜数游戏,需要用到编程中的变量、循环、分支,获取用户输入等基本知识,还要对逻辑运算有一定的了解。
本文将会带领大家实现这样一个小游戏,游戏开始后,让用户猜数字,如果数字大于或者小于目标数字将会给出提示,如果猜对了就让用户选择是否继续玩儿下去,如果选择继续,开始新一轮游戏;否则游戏结束;同时用户每猜对一次得5分。

当然还可以更加复杂比如加入时间限制,因为复杂度高一些就不用了。

分解

其实各国在中小学引入编程教育,更多的是让孩子们从以计算机的方式来考虑问题,培养逻辑思维能力和编程思维,并非是要把所有人都培养成程序员。
编程思维是一个非常重要的概念,含义是将以大的问题分解问小的问题,然后逐步解决每个小问题,最后解决整个问题。
在谷歌教育的公开课中有关于编程思维的详细论述,感兴趣的老师可以去看一下,当然我自己也只是看了个开头,毕竟推荐读书的人有时候未必然是读书的人嘛,但是我知道这是个好东西。

那么我们就把这个任务分解为以下步骤:

  1. 用一个变量了保存用户的积分
  2. 生成目标数,在猜数游戏中目标应该是随机的,同时保存在变量中
  3. 提示用户猜测数字,获取用户输入,并保存在变量中
  4. 判断用户输入,给出适当的反馈
  5. 如果用户猜对了,加5分,询问是否继续
  6. 如果用户选择继续,重复1-5步;否则游戏结束

下面我们按照这个思路来实现这个程序

具体实现

积分变量

首先我们要新建一个变量,保存分数,并且初始化为0分

新建score变量

讲变量值设置为9

从现在开始我们就要感受到python的简洁之美了,在scratch我们新建积分变量并设定为0,需要好几步操作,而在python中只需要一句命令就好了

score = 0

这也是高级语言的特点,Python作为高级语言,代码量可以说是Java的十分之一,c语言的百分之一;当然对于初学者来说还是是诚然比较容易理解

声明积分变量之后,我们就要生成要猜测的目标数字了.

生成目标数字

目标数字是个随机数,是一定范围之内的随机数,所以我们先来看Scratch和Python都是怎么生成随机数的

Scratch随机数积木块

这次Python就需要费点脑筋了,Python有许多别人写好的完成特定功能的代码,成为代码库,生成随机数的代码库叫做random,换句话说我们要用生成随机数的功能,就需要引入random库,然后库中有函数,调用对应的函数就可以完成相应的功能

我们要用到的是randomint()函数,比如生成1-10的随机整数就是randomint(1, 10)

好,背景交代完毕,下面我们就上手来实现生成随机数

target变量

然后把target的值设定为1到10之间的随机数

接下来,我们看Python是如何实现的

import random

score = 0
target = random.randint(1, 10)
print(score, target)

Python的实现

现在,积分变量也有了,也生成要猜测的数字了,接下来就要提示用户猜数字了,用户不输入数字也就没得玩了,不过似乎可以写一个猜数的机器人,用随机数来猜测,这又是另外一个程序了

获取用户输入

我们还是以Scratch为例进行讲解,在Scratch获取用户输入要用到侦测代码分类中共的两个代码块

得到用户的输入
获取用户输入

当然我们需要新建一个变量,并把用户的回到放到这个变量里

获取用户输入

而Python中则要用到input()函数,但是有一点要注意的是,input()函数读入的数据的类型是字符串类型,需要转换成整数,而将字符串转换为整数要用到int()函数,当然一个严格程序这里还需要对输入进行验证的,这个等你熟悉了Python之后可以自行完成.

import random

score = 0
target = random.randint(1, 10)
print(score, target)

guess_number = int(input('请输入你要猜的数字:'))

判断用户输入对错

在这里我们就要用到分支结构了,所谓分支结构简单的来说就是满足某个条件的时候做某个事情,比如你高考分数大于700,只要你运气不是特别被,长得不是特别丑,也不作死基本就能去北大清华了;而如果天气预报说明天下雨的话,十有八九你是会选择带伞出门的,毕竟有的人喜欢淋雨不是.

这里我们就要进行判断,如果用户输入的大于目标数,就提示大了,否则提示小了,这里要用到控制模块中的分支模块

分支模块
同时还会用到数字和逻辑运算分类中的比大小

比大小

这里涉及了逻辑运算和分支结构两个知识点,大家还记得吗?

猜数程序结构

这样,用户第一次输入的时候,会判断用户输入的数也就是猜的数跟目标数字孰大孰小,如果大了就会提示'大了',如果相等就恭喜,如果小了,就提示'你猜的数太小了',问题是实际猜测中很难一次就猜中的,所以我们需要反复不停的猜测,如果猜错了就要重新获取用户的输入,一直到猜对

不停猜测知道猜对
不能往下讲了,再往下就要用到循环了,循环猜测的过程,我们先不讲,回过头来讲python如何实现这一步
首先Python的语法呢,比较有意思,没有万恶的大括号,但是有固定的缩写,虽然tab党和空格党有一场世纪之战,但是作为空格的拥泵,大家跟我一样用空格就好了.Python中if语句的格式是

if expr:
    pass
else:
    pass

注意到了吗,expr和else后面的语句是有四个空格的,同时:冒号是必不可少的,expr代表的是逻辑表达式,关于逻辑表达式呢,随便找一本关于编程的书都能够讲个五六七八页,简单的说就是大小相等的判断,这里呢就是判断我们猜的数和目标数的大小

import random

score = 0
target = random.randint(1, 10)
print(score, target)

guess_number = int(input('请输入你要猜的数字:'))

if guess_number > target:
    print('too big')
elif guess_number = target:
    print('right')
else:
    print('too small')
guess_number = int(input('请输入你要猜的数字:'))   

猜数字
细心的同学们可能注意到了,我用到的判断和上面说的不一样啊,虽然不一样,也差不多啊,想想有什么不一样,有什么一样呢?写了这么多怪累的,就不详细说了.

这个时候已经可以猜数了,但是只有一次机会,一次之后即便你读取了用户猜的数字,你也没有反馈的机会了,这样的游戏肯定是不完整的,杂么办呢?

循环

日常生活中,我们会说把课文抄10遍,我们就知道需要重复执行抄课文10次,那么在Scratch是有循环的结构的

重复执行
当然如果你想限制猜测的次数可以用这个,如果在规定的次数内没有猜到,就扣分,这也很可以,然而这里我想做的是让用户不停的猜测直到猜对为止.
比如隔壁村的王二狗跟俺们村的李翠花约定,在湖边见面,不见不散,那么王二狗只能一个人孤零零的在湖边等着,直到俺们村的李翠花到了湖边,也就是说只有满足了某个条件,才会执行,在这里,就是重复执行,直到猜对了,或者说在没有猜对的情况下,会让玩家一直猜猜猜.

重复执行直到
好,接下来我们继续完善我们的程序


看看上面的程序,我们做了改动,用户第一次猜测之后,就会判断guess_numbertarget是否相等,如果不相等,就会进入里面的判断,判断结束后引导用户再猜,直到猜对为止.

改动之后的程序

我对程序做了一些修改,改动了哪里?为什么?这个程序是否可以继续优化呢?


这里是分割线,思考上述问题5分钟.

然后我们来看Python要怎么做:
这里用到了while循环,只要条件成立,就一直做

while expr:
    pass

下面是代码

import random

score = 0
target = random.randint(1, 10)
print(score, target)

guess_number = int(input('请输入你要猜的数字:'))

while guess_number != target:
    if guess_number > target:
        print('too big')
    elif guess_number == target:
        print('right')
    else:
        print('too small')

    guess_number = int(input('请输入你要猜的数字:'))
print('恭喜你蒙对了')


程序运行结果

判断用户是否继续玩

这里就要再次询问用户,到这里呢,其实基本的功能已经完成了,后面完善成为完整的猜数游戏呢,还是要用到循环,重复执行某些步骤,然后就是给得分变量赋值,你能猜到怎么做吗?
欢迎大家投稿,过几天我公布答案.