用 Python 创建 Mastermind Game – 编写一个密码破解游戏

《Mastermind》是一款两人密码破译游戏，其中一名玩家隐藏由颜色组成的代码，而另一名玩家则必须使用前一名玩家每回合提供的线索来猜测它。

在本教程中，我们将使用 Python 语言创建我们自己的 Mastermind 游戏。在我们的 Mastermind 版本中，计算机将随机选择一个密码，用户根据计算机给出的确定性线索尝试猜测它。

Python 中的 Mastermind 游戏 – 演示

主谋游戏演示

废话不多说，让我们进入游戏的设计部分。

策划游戏设计

原始策划板如下所示。

策划委员会

电路板的屏蔽端隐藏了密码，而整个电路板则基于密码破译者的猜测。一旦用户识别出隐藏代码，游戏就会结束。

图中棋盘的右侧包含一系列白色和红色的钉子，用于表示与每次尝试相关的线索。

红色– 所选颜色之一位于密码中的正确位置
白色– 代码中存在所选颜色之一，但位置不正确。

终端中的板子的实现如下所示：

终端游戏设计

棋盘的顶端隐藏着密码，当玩家没有机会或破解密码时，密码就会显露出来。在那一刻之前，会显示“UNK”（表示“未知”）。

棋盘的每个部分都表示玩家进行的一个回合。游戏支持六种颜色，红色，绿色，黄色，蓝色，黑色，橙色。最左边的面板表示基于每个回合的线索。“W”代表白色，“R”代表红色，按其原始含义使用

上图中，用户选择的四种颜色中，有三种是正确的，但根据密码，它们的位置都不是正确的，因此线索中有三个“W”。

# Function to print the mastermind board
def print_mastermind_board(passcode, guess_codes, guess_flags):
 
    print("-----------------------------------------")
    print("\t      MASTERMIND")
    print("-----------------------------------------")
 
    print("    |", end="")
    for x in passcode:
        print("\t" + x[:3], end="")
    print() 
 
    for i in reversed(range(len(guess_codes))):
        print("-----------------------------------------")
        print(guess_flags[i][0], guess_flags[i][1], "|")
         
 
        print(guess_flags[i][2], guess_flags[i][3], end=" |")
        for x in guess_codes[i]:
            print("\t" + x[:3], end="")
 
        print() 
    print("-----------------------------------------")

上面的代码片段负责在终端上显示主脑板。

数据结构 – 游戏变量

为了方便开发游戏逻辑，我们需要一些数据结构。

colors– 游戏涉及的颜色列表
colors_map– 数字和颜色之间的映射
passcode– 密码
show_passcode– 显示给用户的密码，未知数列表
guess_code– 玩家做出的猜测列表
guess_flags– 提供给玩家的线索列表列表

# The Main function
if __name__ == '__main__':
 
    # List of colors
    colors = ["RED", "GREEN", "YELLOW", "BLUE", "BLACK", "ORANGE"]
 
    # Mapping of colors to numbers  
    colors_map = {1:"RED", 2:"GREEN", 3:"YELLOW", 4:"BLUE", 5:"BLACK", 6:"ORANGE"}
 
    # Randomly selecting a passcode
    random.shuffle(colors)
    passcode = colors[:4]
     
    # Number of chances for the player
    chances = 8
 
    # The passcode to be shown to the user
    show_passcode = ['UNK', 'UNK', 'UNK', 'UNK']
 
    # The codes guessed by the player each turn
    guess_codes = [['-', '-', '-', '-'] for x in range(chances)]
 
    # The clues provided to the player each turn
    guess_flags = [['-', '-', '-', '-'] for x in range(chances)]

在处理我们实现 Mastermind 游戏的游戏逻辑时，这些数据结构中的每一个都很方便。

游戏循环

游戏开发中最关键的部分之一是游戏循环，它负责玩家移动和游戏变量更新的正常运行。

# The current turn
turn = 0
 
# The GAME LOOP
while turn < chances:

游戏循环取决于机会数和当前回合。当玩家的机会耗尽时，它应该停止游戏。

游戏菜单

游戏菜单是游戏的一个简单方面，它帮助程序员通过指令或规则与玩家进行交互。

我们的游戏菜单如下所示：

游戏菜单

# The GAME MENU
print("-----------------------------------------")
print("\t\tMenu")
print("-----------------------------------------")
print("Enter code using numbers.")
print("1 - RED, 2 - GREEN, 3 - YELLOW, 4 - BLUE, 5 - BLACK, 6 - ORANGE")
print("Example: RED YELLOW ORANGE BLACK ---> 1 3 6 5")
print("-----------------------------------------")
print_mastermind_board(show_passcode, guess_codes, guess_flags)

游戏菜单必须简单明了。

处理玩家输入

处理玩家输入涉及三个基本步骤：接受玩家输入，对其进行一些健全性检查，如果一切正常，则将其存储到我们的数据结构中。

接受玩家输入

正如游戏菜单中提到的，玩家需要输入四个数字，每个数字对应一种特定颜色，并用空格分隔。

我们的工作是将玩家输入解析为整数列表，以检索正确的颜色。

# Accepting the player input 
try:    
    code = list(map(int, input("Enter your choice = ").split()))
except ValueError:
    clear()
    print("\tWrong choice!! Try again!!")
    continue

注意：该clear()函数负责通过清除以前的输出来保持终端干净。它需要Python 的os库。

检查下面的完整代码以了解的函数声明clear()。

应用健全性检查

接下来是对玩家输入进行一些健全性检查。

# Check if the number of colors nunbers are 4
if len(code) != 4:
    clear()
    print("\tWrong choice!! Try again!!")
    continue
 
# Check if each number entered corresponds to a number
flag = 0
for x in code:
    if x > 6 or x < 1:
        flag = 1
 
if flag == 1:           
    clear()
    print("\tWrong choice!! Try again!!")
    continue   

存储玩家的动作

当我们知道玩家做出了有效的动作后，我们可以将其存储在游戏容器中。

# Storing the player moves
for i in range(4):
    guess_codes[turn][i] = colors_map[code[i]]  

为每个动作设置线索

有两组标记要分配，如果颜色位于密码中的正确位置，则为“R”；如果颜色正确但位置错误，则为“W”。

# Process to apply clues according to the player input  
dummy_passcode = [x for x in passcode]  
 
pos = 0
 
# Loop to set up clues for the player move
for x in code:
    if colors_map[x] in dummy_passcode:
        if code.index(x) == passcode.index(colors_map[x]):
            guess_flags[turn][pos] = 'R'
        else:
            guess_flags[turn][pos] = 'W'
        pos += 1
        dummy_passcode.remove(colors_map[x])
 
random.shuffle(guess_flags[turn])               

要记住的一件小事是重新排列标志，因为它可能会给出与颜色位置相关的提示。

检查获胜条件

我们所要做的就是用隐藏代码检查最新的输入。

# Check for win condition
if guess_codes[turn] == passcode:
    clear()
    print_mastermind_board(passcode, guess_codes, guess_flags)
    print("Congratulations!! YOU WIN!!!!")
    break

一旦玩家输入正确的代码，我们就会显示获胜消息并结束游戏。

更新回合数

一项小但非常重要的任务是在每个成功的玩家移动后更新回合数。

# Update turn   
turn += 1          
clear()

最后但并非最不重要的是处理丢失情况。

检查丢失情况

当玩家用尽机会次数时，玩家就输了。发生这种情况时，我们需要显示适当的消息。

# Check for loss condiiton  
if turn == chances:
    clear()
    print_mastermind_board(passcode, guess_codes, guess_flags)
    print("YOU LOSE!!! Better luck next time!!!")   

使用Python语言创建mastermind的说明就结束了。

完整代码

import random
import os
 
def clear():
    os.system("clear")
 
# Function to print the mastermind board
def print_mastermind_board(passcode, guess_codes, guess_flags):
 
 
    print("-----------------------------------------")
    print("\t      MASTERMIND")
    print("-----------------------------------------")
 
    print("    |", end="")
    for x in passcode:
        print("\t" + x[:3], end="")
    print() 
 
    for i in reversed(range(len(guess_codes))):
        print("-----------------------------------------")
        print(guess_flags[i][0], guess_flags[i][1], "|")
         
 
        print(guess_flags[i][2], guess_flags[i][3], end=" |")
        for x in guess_codes[i]:
            print("\t" + x[:3], end="")
 
        print() 
    print("-----------------------------------------")
 
# The Main function
if __name__ == '__main__':
 
    # List of colors
    colors = ["RED", "GREEN", "YELLOW", "BLUE", "BLACK", "ORANGE"]
 
    # Mapping of colors to numbers  
    colors_map = {1:"RED", 2:"GREEN", 3:"YELLOW", 4:"BLUE", 5:"BLACK", 6:"ORANGE"}
 
    # Randomly selecting a passcode
    random.shuffle(colors)
    passcode = colors[:4]
     
    # Number of chances for the player
    chances = 8
 
    # The passcode to be shown to the user
    show_passcode = ['UNK', 'UNK', 'UNK', 'UNK']
 
    # The codes guessed by the player each turn
    guess_codes = [['-', '-', '-', '-'] for x in range(chances)]
 
    # The clues provided to the player each turn
    guess_flags = [['-', '-', '-', '-'] for x in range(chances)]
     
    clear()
 
    # The current turn
    turn = 0
 
    # The GAME LOOP
    while turn < chances:
         
        print("-----------------------------------------")
        print("\t\tMenu")
        print("-----------------------------------------")
        print("Enter code using numbers.")
        print("1 - RED, 2 - GREEN, 3 - YELLOW, 4 - BLUE, 5 - BLACK, 6 - ORANGE")
        print("Example: RED YELLOW ORANGE BLACK ---> 1 3 6 5")
        print("-----------------------------------------")
        print_mastermind_board(show_passcode, guess_codes, guess_flags)
 
        # Accepting the player input 
        try:    
            code = list(map(int, input("Enter your choice = ").split()))
        except ValueError:
            clear()
            print("\tWrong choice!! Try again!!")
            continue   
 
        # Check if the number of colors nunbers are 4
        if len(code) != 4:
            clear()
            print("\tWrong choice!! Try again!!")
            continue
 
        # Check if each number entered corresponds to a number
        flag = 0
        for x in code:
            if x > 6 or x < 1:
                flag = 1
 
        if flag == 1:           
            clear()
            print("\tWrong choice!! Try again!!")
            continue   
 
        # Storing the player input
        for i in range(4):
            guess_codes[turn][i] = colors_map[code[i]]  
 
        # Process to apply clues according to the player input  
        dummy_passcode = [x for x in passcode]  
 
        pos = 0
 
        # Loop to set up clues for the player move
        for x in code:
            if colors_map[x] in dummy_passcode:
                if code.index(x) == passcode.index(colors_map[x]):
                    guess_flags[turn][pos] = 'R'
                else:
                    guess_flags[turn][pos] = 'W'
                pos += 1
                dummy_passcode.remove(colors_map[x])
 
        random.shuffle(guess_flags[turn])               
 
 
        # Check for win condition
        if guess_codes[turn] == passcode:
            clear()
            print_mastermind_board(passcode, guess_codes, guess_flags)
            print("Congratulations!! YOU WIN!!!!")
            break
 
        # Update turn   
        turn += 1          
        clear()
 
# Check for loss condiiton  
if turn == chances:
    clear()
    print_mastermind_board(passcode, guess_codes, guess_flags)
    print("YOU LOSE!!! Better luck next time!!!")   

结论

对于任何新手 Python 程序员来说，创建我们自己的游戏的任务一开始可能看起来令人畏惧。我们希望本文简化了某些 Python 概念，并使读者认为该任务是可以实现的。

如有任何建议或疑问，请随时在下面发表评论。感谢您的阅读。