人工智能程序设计期末大作业
题 目：贪吃蛇 pro
学 号：
姓 名：
班 级：
分 数：
一(10)
二(25)
三(30)
四(25)
五(10)
总分(100)
人工智能程序设计期末大作业
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一、需求分析：
本次大作业，我写的程序为一个世人皆知的经典游戏——贪吃蛇（虫）。可能听到这里会觉
得这个主题很老套很简单，其实并非如此。我在这个游戏的基础上进行了一系列的改进和创新:
1. 程序并没有使用 pygame 库，用的是 turtle 的画图功能加上画面刷新实现的动态控制，此
功能参考了 CSDN 上的
https://blog.csdn.net/bigzql/article/details/111714954?utm_source=app&app_version=4.19.1&cod
e=app_1562916241&uLinkId=usr1mkqgl919blen
在此基础上进行的较大的调整和升级；
2. 传统的贪吃蛇游戏所具有的功能，在程序中均可实现；
3. 在画布上明确画出了小蛇可移动范围，并在范围内添加了四面围墙以增添游戏难度和游戏
乐趣；
4. 通过颜色的区别，可以明显区分小蛇、食物、墙壁、围栏、小蛇的首尾；
5. 速度引用对数函数，可随长度的增加而缓慢减慢，这里减少了前期耗费的时间，同时减少
了后期的游戏难度，让整个游戏表的更加人性化；
6. 在游戏页面上添加了分数记录，给玩家以游戏成果的实时反馈；
7. 游戏开始添加了游戏说明和操作介绍，让游戏更加容易上手，在结尾增加了游戏结束弹窗，
用激励性的语言，让玩家在游戏失败后能够重新揭竿而起；
8. 在游戏页面添加了个性 logo，让游戏更具特色。
二、关键技术：
（一）引用库及模块简介：
库、模块
功能
turtle
利用 turtle 画图功能，生成主界面、蛇身体、墙壁、围栏、汉字等，
同时利用 turtle.update 实现页面刷新进行动态显示，利用 turtle.tra
cer(False)取消绘图过程，利用 turtle.hideturtle()隐藏画笔，使游
戏更加连贯。
random
调用 random 库，实现贪吃蛇食物出现位置的随机性，用 randrange(x,
y )来限制食物出现位置的范围，避免出现在墙壁上或围栏以外的位
置。
tkinter.messagebox
调用 tkinter.messagebox 库，用来弹出开始游戏前的游戏说明，以及
游戏结束后的弹窗通知，使游戏更加人性化，更具可玩性。
math
调用 math 库，用对数函数实现对小蛇速度的控制，使速度减小幅度更
加合理。
text_1 text_2 text_3
创建并调用了 text_1 text_2 text_3 三个包，分别实现墙壁、围栏的
创建和文字的书写，以及分数的记录。
（二）主要数据类型：
游戏元素
数据类型
说明
蛇身
二维列表
蛇身由很多个连续的变长为 10 的方块构成，故用二维列表构造
蛇身，每个元素代表一个方块，前进则在列表中根据方向扩展
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元素，生成新的方块，如果未吃到食物则删除末尾方块并更新
画面，实现画面的连续性。
方向控制
列表
方向由一个由两个元素构成的列表控制，方向控制函数 x=0，
y=10 为向上，x=0，y=-10为向下，x=10，y=0 为向左，x=-10，
y=0 为向右，控制原理为控制蛇身新方块生成的位置，从而达
成控制小蛇改变方向的目的。
食物
列表
食物由一个含有两个元素的列表构成，其出现位置由 random 库
控制，初始位置为[-10,0]。
围栏及墙壁
无
由 turtle 库绘制而成，无数据类型
（三）程序流程：
（四）主要算法思路：
整体：运用 turtle 编写贪吃蛇程序，通过刷新页面，实现动态效果。用 turtle 库的画图功
能，绘制游戏界面，包括围栏、墙壁、蛇身、食物等，蛇头添加方块，蛇尾减少方块来实现蛇的
前进，如果吃到食物，则蛇头添加方块，蛇尾不减少方块实现蛇身长度增加。并通过颜色的切换
来给予玩家以提示（蛇尾为黑色，蛇身为墨绿色辨别首尾，撞死则方块变成红色来模拟血液）。
方块构成：方块皆为 10*10 方块，由 turtle 绘制正方形并填涂而成，方块函数有四个参数，
前两个控制位置，后两个分别控制大小和颜色。
方向控制：玩家可以通过上下左右键来控制小蛇走向，方向的控制通过一个列表实现，主要
控制蛇身新方块生成的方向，蛇头后方的方块跟随其前一个即可。
死亡条件：撞到围栏，墙壁，或者自己就会死亡，通过坐标来限制小蛇的移动范围，而且食
物不会出现在围墙和墙壁上。
食物：食物出现位置具有随机性，并通过 randrange 限制其出现位置，使之无法出现在围栏和
墙壁上，以增强游戏的可玩性。
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速度控制：用变化较为平缓的对数函数来控制速度，蛇身越长则速度越慢，慢到一定程度后
速度不再变化（长度大于 10）。
（五）函数说明：
1.def change_direction(x, y):
aim[0] = x
aim[1] = y
# 方向控制函数，通过改变 x 和 y 的值来控制小蛇前进方向（新方块生成位置），其中 x=0，y=10
为向上，x=0，y=-10 为向下，x=10，y=0 为向左，x=-10，y=0 为向右。
2.def Sqaure(x, y, size, color):
turtle.penup()
turtle.goto(x, y)
turtle.pendown()
turtle.begin_fill()
turtle.color(color)
for i in range(4):
turtle.forward(size)
turtle.left(90)
turtle.end_fill()
# 生成方块的函数，方块皆为 10*10 方块，由 turtle 绘制正方形并填涂而成，方块函数有四个
参数，前两个控制位置，后两个分别控制大小和颜色。
3.def inside(head):
return -260 < head[0] < 240 and -260 < head[1] < 250
def inwall(head):
return -160 < head[0] < -140 and 90 < head[1] < 150 \
or -160 < head[0] < -140 and -150 < head[1] < -90 \
or -100 > head[0] > -140 > head[1] > -160 \
or -100 > head[0] > -140 and 130 < head[1] < 150 \
or 90 < head[0] < 150 and 130 < head[1] < 150 \
or 90 < head[0] < 150 and -160 < head[1] < -140 \
or 130 < head[0] < 150 and 90 < head[1] < 150 \
or 130 < head[0] < 150 and -150 < head[1] < -100
# 范围控制函数：inside 函数为判断蛇身是否在界面以内，inwall 函数为判断蛇身是否撞墙，如果
蛇头撞到边界、墙壁或蛇身就会判定为死亡
4.def snake_move():
# 获取蛇头
head = [snake[-1][0], snake[-1][1]]
# 最后一个加方向
head = [head[0] + aim[0], head[1] + aim[1]]
# 加过后还在蛇里面，不在画布里面，或撞到墙上
if head in snake or not inside(head) or inwall(head):
# 红色
Sqaure(head[0], head[1], 10, 'red')
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print("小蛇死掉了~——~")
showinfo(title='死掉了', message='大不了从头来过')
turtle.update()
return
if head == food:
# 遇到食物
print("分数：", len(snake), "继续加油！")
food[0] = randrange(-13, 13) * 10 or randrange(17, 24) * 10 or randrange(-24, -17) * 10
food[1] = randrange(-13, 13) * 10 or randrange(17, 24) * 10 or randrange(-24, -17) * 10
else:
snake.pop(0)
# 删除蛇尾
snake.append(head)
turtle.clear()
f_1()
# 边界
f()
# 墙壁
f_2()
# 汉字和字母等
turtle.penup()
turtle.pencolor('red')
turtle.goto(10, 100)
turtle.write(len(snake), align="left", font=("Arial Narrow", 18, "bold"))
# 记录分数
Sqaure(food[0], food[1], 10, "limegreen")
for body in snake:
Sqaure(body[0], body[1], 10, "darkgreen")
Sqaure(snake[0][0], snake[0][1], 10, "red")
Sqaure(snake[0][0], snake[0][1], 10, "black")
# 蛇尾为黑色，蛇身为暗绿色，用于分辨蛇身体前后
turtle.update()
if len(snake) < 10:
turtle.ontimer(snake_move, int(sqrt(len(snake))*100))
else:
turtle.ontimer(snake_move, int(sqrt(10) * 100))
# 蛇前进速度随长度变长而变慢，慢到一定程度不再变化
# 小蛇移动函数，同时包含了颜色转变、长度增加、食物生成、速度减小等功能，为程序的主要
函数。其细节功能在程序内注释中说明。
三、程序源码：
text.py:
