Это седьмой день моего участия в августовском испытании обновлений, подробности о мероприятии:Испытание августовского обновления
ИИ играет в тральщика
Приятно встретиться снова! 😊
Сапер — это игра-головоломка для одного игрока, и я думаю, что большинство людей играли в нее, когда посещали компьютерные классы. Цель игры - очистить ячейки, содержащие скрытые «мины» или бомбы, не взорвав ни одну из них, используя подсказки о количестве соседних мин в каждой области и выиграв, когда все будут очищены. Сегодня мы используем Python для завершения этой небольшой программы и используем ИИ для ее изучения и реализации.
Взгляните на то, что мы собираемся достичь в конце. 👇
запустить тральщик
1. Убедитесь, что установлен Python 3.6+.
2. Установите Pygame.
3. Клонируйте этот репозиторий:
Адрес GitHub:GitHub.com/Ван Хао221/…
установить сапер.py
⚓ шоу тральщиков
class Minesweeper():
def __init__(self, height=8, width=8, mines=8):
# 设置初始宽度、高度和地雷数量
self.height = height
self.width = width
self.mines = set()
# 初始化一个没有地雷的空字段
self.board = []
for i in range(self.height):
row = []
for j in range(self.width):
row.append(False)
self.board.append(row)
# 随机添加地雷
while len(self.mines) != mines:
i = random.randrange(height)
j = random.randrange(width)
if not self.board[i][j]:
self.mines.add((i, j))
self.board[i][j] = True
# 最开始，玩家没有发现地雷
self.mines_found = set()
Вывести текстовое представление о том, где находится мина.
def print(self):
for i in range(self.height):
print("--" * self.width + "-")
for j in range(self.width):
if self.board[i][j]:
print("|X", end="")
else:
print("| ", end="")
print("|")
print("--" * self.width + "-")
def is_mine(self, cell):
i, j = cell
return self.board[i][j]
def nearby_mines(self, cell):
Возвращает количество мин в строке и столбце заданной ячейки, исключая саму ячейку.
def nearby_mines(self, cell):
# 保持附近地雷的数量
count = 0
# 遍历一行和一列内的所有单元格
for i in range(cell[0] - 1, cell[0] + 2):
for j in range(cell[1] - 1, cell[1] + 2):
# 忽略单元格本身
if (i, j) == cell:
continue
# 如果单元格在边界内并且是地雷，则更新计数
if 0 <= i < self.height and 0 <= j < self.width:
if self.board[i][j]:
count += 1
return count
Убедитесь, что все мины помечены.
def won(self):
return self.mines_found == self.mines
Логическое утверждение об игре тральщик Предложение состоит из набора ячеек шахматной доски и количества этих ячеек.
class Sentence():
def __init__(self, cells, count):
self.cells = set(cells)
self.count = count
def __eq__(self, other):
return self.cells == other.cells and self.count == other.count
def __str__(self):
return f"{self.cells} = {self.count}"
def known_mines(self):
Возвращает коллекцию всех ячеек в self.cells, о которых известно, что они являются минами.
def known_mines(self):
if len(self.cells) == self.count:
return self.cells
Возвращает коллекцию всех ячеек в self.cells, которые считаются безопасными.
def known_safes(self):
if self.count == 0:
return self.cells
Учитывая, что ячейки известны как мины, обновите внутреннее представление знаний.
def mark_mine(self, cell):
if cell in self.cells:
self.cells.discard(cell)
self.count -= 1
Учитывая, что ячейка известна как безопасная, обновите внутреннее представление знаний.
def mark_safe(self, cell):
if cell in self.cells:
self.cells.discard(cell)
Сапер геймер
class MinesweeperAI():
def __init__(self, height=8, width=8):
# 设置初始高度和宽度
self.height = height
self.width = width
# 跟踪点击了哪些单元格
self.moves_made = set()
# 跟踪已知安全或地雷的细胞
self.mines = set()
self.safes = set()
# 关于已知为真游戏的句子列表
self.knowledge = []
Отметьте ячейку как мину и обновите все знания, чтобы пометить эту ячейку как мину.
def mark_mine(self, cell):
self.mines.add(cell)
for sentence in self.knowledge:
sentence.mark_mine(cell)
Отметьте ячейку как безопасную и обновите все знания, чтобы пометить эту ячейку также как безопасную.
def mark_safe(self, cell):
self.safes.add(cell)
for sentence in self.knowledge:
sentence.mark_safe(cell)
для получения всех близлежащих ячеек
def nearby_cells(self, cell):
cells = set()
for i in range(cell[0] - 1, cell[0] + 2):
for j in range(cell[1] - 1, cell[1] + 2):
if (i, j) == cell:
continue
if 0 <= i < self.height and 0 <= j < self.width:
cells.add((i, j))
return cells
Вызывается, когда табло тральщика сообщает нам, сколько соседних ячеек имеют мины для данной ячейки охраны.
Эта функция должна:
1) Отметить ячейку как сделанный ход
2) Отметить ячейку как безопасную
3) Согласноcellа такжеcountЗначение добавляет новое предложение в базу знаний ИИ.
4) Отметьте любые другие ячейки как безопасные или мои, если это можно сделать на основе базы знаний ИИ.
5) Если из существующих знаний можно вывести какие-либо новые предложения, добавьте их в базу знаний ИИ.\
def add_knowledge(self, cell, count):
self.moves_made.add(cell)
# 标记单元格安全
if cell not in self.safes:
self.mark_safe(cell)
# 获取所有附近的单元格
nearby = self.nearby_cells(cell)
nearby -= self.safes | self.moves_made
new_sentence = Sentence(nearby, count)
self.knowledge.append(new_sentence)
new_safes = set()
new_mines = set()
for sentence in self.knowledge:
if len(sentence.cells) == 0:
self.knowledge.remove(sentence)
else:
tmp_new_safes = sentence.known_safes()
tmp_new_mines = sentence.known_mines()
if type(tmp_new_safes) is set:
new_safes |= tmp_new_safes
if type(tmp_new_mines) is set:
new_mines |= tmp_new_mines
for safe in new_safes:
self.mark_safe(safe)
for mine in new_mines:
self.mark_mine(mine)
prev_sentence = new_sentence
new_inferences = []
for sentence in self.knowledge:
if len(sentence.cells) == 0:
self.knowledge.remove(sentence)
elif prev_sentence == sentence:
break
elif prev_sentence.cells <= sentence.cells:
inf_cells = sentence.cells - prev_sentence.cells
inf_count = sentence.count - prev_sentence.count
new_inferences.append(Sentence(inf_cells, inf_count))
prev_sentence = sentence
self.knowledge += new_inferences
def make_safe_move(self):
Возвращает безопасную ячейку для выбора на Сапе. Необходимо знать, что ход безопасный, а не ход, который уже был сделан. Функция может использовать знания в self.mines, self.safes и self.moves_made, но не должна изменять эти значения.
def make_safe_move(self):
safe_moves = self.safes.copy()
safe_moves -= self.moves_made
if len(safe_moves) == 0:
return None
return safe_moves.pop()
def make_random_move(self):
Возвращает движение, сделанное на тральщике. должны быть выбраны случайным образом в следующих ячейках:
1) Еще не выбрано
2) Не знаю, что это мина
def make_random_move(self):
if len(self.moves_made) == 56:
return None
random_move = random.randrange(self.height), random.randrange(self.height)
not_safe_moves = self.moves_made | self.mines
while random_move in not_safe_moves:
random_move = random.randrange(self.height), random.randrange(self.height)
return random_move
Настройте бегун runner.py
цвет
BLACK = (0, 0, 0)
GRAY = (180, 180, 180)
WHITE = (255, 255, 255)
Создать игру
pygame.init()
size = width, height = 600, 400
screen = pygame.display.set_mode(size)
шрифт
шрифты на вашем компьютереC:\Windows\FontsВыберите понравившееся место и скопируйте его в каталог assets/fonts проекта, я использую курсив.
OPEN_SANS = "assets/fonts/simkai.ttf"
smallFont = pygame.font.Font(OPEN_SANS, 20)
mediumFont = pygame.font.Font(OPEN_SANS, 28)
largeFont = pygame.font.Font(OPEN_SANS, 40)
Рассчитать размер панели
BOARD_PADDING = 20
board_width = ((2 / 3) * width) - (BOARD_PADDING * 2)
board_height = height - (BOARD_PADDING * 2)
cell_size = int(min(board_width / WIDTH, board_height / HEIGHT))
board_origin = (BOARD_PADDING, BOARD_PADDING)
добавить картинки Здесь мы используем только два изображения, одно — мина, а другое — флаг, используемый для обозначения мины.
flag = pygame.image.load("assets/images/flag.png")
flag = pygame.transform.scale(flag, (cell_size, cell_size))
mine = pygame.image.load("assets/images/mine.png")
mine = pygame.transform.scale(mine, (cell_size, cell_size))
Создавайте игры и агентов ИИ
game = Minesweeper(height=HEIGHT, width=WIDTH, mines=MINES)
ai = MinesweeperAI(height=HEIGHT, width=WIDTH)
Отслеживайте отображаемые ячейки, отмеченные ячейки и поражены ли они миной
revealed = set()
flags = set()
lost = False
Сначала показать описание игры
instructions = True
while True:
# 检查游戏是否退出
for event in pygame.event.get():
if event.type == pygame.QUIT:
sys.exit()
screen.fill(BLACK)
# 显示游戏说明
if instructions:
# 标题
title = largeFont.render("海拥 | 扫雷", True, WHITE)
titleRect = title.get_rect()
titleRect.center = ((width / 2), 50)
screen.blit(title, titleRect)
# Rules
rules = [
"单击一个单元格以显示它",
"右键单击一个单元格以将其标记为地雷",
"成功标记所有地雷以获胜！"
]
for i, rule in enumerate(rules):
line = smallFont.render(rule, True, WHITE)
lineRect = line.get_rect()
lineRect.center = ((width / 2), 150 + 30 * i)
screen.blit(line, lineRect)
# 开始游戏按钮
buttonRect = pygame.Rect((width / 4), (3 / 4) * height, width / 2, 50)
buttonText = mediumFont.render("开始游戏", True, BLACK)
buttonTextRect = buttonText.get_rect()
buttonTextRect.center = buttonRect.center
pygame.draw.rect(screen, WHITE, buttonRect)
screen.blit(buttonText, buttonTextRect)
# 检查是否点击播放按钮
click, _, _ = pygame.mouse.get_pressed()
if click == 1:
mouse = pygame.mouse.get_pos()
if buttonRect.collidepoint(mouse):
instructions = False
time.sleep(0.3)
pygame.display.flip()
continue
артборд
cells = []
for i in range(HEIGHT):
row = []
for j in range(WIDTH):
# 为单元格绘制矩形
rect = pygame.Rect(
board_origin[0] + j * cell_size,
board_origin[1] + i * cell_size,
cell_size, cell_size
)
pygame.draw.rect(screen, GRAY, rect)
pygame.draw.rect(screen, WHITE, rect, 3)
# 如果需要，添加地雷、旗帜或数字
if game.is_mine((i, j)) and lost:
screen.blit(mine, rect)
elif (i, j) in flags:
screen.blit(flag, rect)
elif (i, j) in revealed:
neighbors = smallFont.render(
str(game.nearby_mines((i, j))),
True, BLACK
)
neighborsTextRect = neighbors.get_rect()
neighborsTextRect.center = rect.center
screen.blit(neighbors, neighborsTextRect)
row.append(rect)
cells.append(row)
Кнопка перемещения ИИ
aiButton = pygame.Rect(
(2 / 3) * width + BOARD_PADDING, (1 / 3) * height - 50,
(width / 3) - BOARD_PADDING * 2, 50
)
buttonText = mediumFont.render("AI 移动", True, BLACK)
buttonRect = buttonText.get_rect()
buttonRect.center = aiButton.center
pygame.draw.rect(screen, WHITE, aiButton)
screen.blit(buttonText, buttonRect)
кнопка сброса
resetButton = pygame.Rect(
(2 / 3) * width + BOARD_PADDING, (1 / 3) * height + 20,
(width / 3) - BOARD_PADDING * 2, 50
)
buttonText = mediumFont.render("重置", True, BLACK)
buttonRect = buttonText.get_rect()
buttonRect.center = resetButton.center
pygame.draw.rect(screen, WHITE, resetButton)
screen.blit(buttonText, buttonRect)
отображать текст
text = "失败" if lost else "获胜" if game.mines == flags else ""
text = mediumFont.render(text, True, WHITE)
textRect = text.get_rect()
textRect.center = ((5 / 6) * width, (2 / 3) * height)
screen.blit(text, textRect)
move = None
left, _, right = pygame.mouse.get_pressed()
Щелкните правой кнопкой мыши, чтобы переключить маркер
if right == 1 and not lost:
mouse = pygame.mouse.get_pos()
for i in range(HEIGHT):
for j in range(WIDTH):
if cells[i][j].collidepoint(mouse) and (i, j) not in revealed:
if (i, j) in flags:
flags.remove((i, j))
else:
flags.add((i, j))
time.sleep(0.2)
elif left == 1:
mouse = pygame.mouse.get_pos()
Если кнопка AI нажата, сделайте движение AI
if aiButton.collidepoint(mouse) and not lost:
move = ai.make_safe_move()
if move is None:
move = ai.make_random_move()
if move is None:
flags = ai.mines.copy()
print("No moves left to make.")
else:
print("No known safe moves, AI making random move.")
else:
print("AI making safe move.")
time.sleep(0.2)
сбросить состояние игры
elif resetButton.collidepoint(mouse):
game = Minesweeper(height=HEIGHT, width=WIDTH, mines=MINES)
ai = MinesweeperAI(height=HEIGHT, width=WIDTH)
revealed = set()
flags = set()
lost = False
continue
определяемое пользователем действие
elif not lost:
for i in range(HEIGHT):
for j in range(WIDTH):
if (cells[i][j].collidepoint(mouse)
and (i, j) not in flags
and (i, j) not in revealed):
move = (i, j)
Примите меры, чтобы обновить знания об ИИ
if move:
if game.is_mine(move):
lost = True
else:
nearby = game.nearby_mines(move)
revealed.add(move)
ai.add_knowledge(move, nearby)
pygame.display.flip()
Это все для этой статьи
Вот краткое изложение всех моих оригинальных и исходных кодов работ:GitHub, было бы еще лучше, если бы вы, ребята, добавили несколько звездочек в мой репозиторий Github 😊. И это блог, который я только что создал:haiyong.site,контента в ней не так много,есть какие-то HTML игры,если интересно можете попробовать.Вы можете сами скопировать исходники по F12,или спросите у меня напрямую.
Я давно веду блог о технологиях, в основном через Nuggets, и вот мой туториал по однопользовательской игре с искусственным интеллектом на Python. Я люблю делиться технологиями и радостью через статьи. Вы можете посетить мою домашнюю страницу Nuggets:Талант /user/204034…Чтобы получить больше информации. Надеюсь, вам это понравится!
💌 Все желающие могут оставлять комментарии и предложения в комментариях! 💌
Если вы действительно узнали что-то новое из этой статьи, ставьте лайк, добавляйте в закладки и делитесь с друзьями. 🤗Наконец, не забудьте поставить ❤ или 📑 в поддержку.