Python實戰案例：猜拳小游戲

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一、案例背景

猜拳游戲（石頭剪刀布）是一款規則簡單卻極具策略性的經典對決游戲，幾乎人人都能快速上手。
對于編程學習者而言，通過實現這一游戲，能夠深度理解條件判斷、循環控制、數據結構等核心編程概念，同時鍛煉邏輯思維與代碼調試能力。
本文將從基礎規則出發，逐步完成一個具備輸入驗證、勝負判定、戰績統計的完整猜拳小游戲案例。

游戲規則：
游戲中雙方需在 石頭、剪刀、布 三種手勢中選擇其一，勝負判定規則如下：

1. 石頭 勝 剪刀 （石頭砸壞剪刀）
2. 剪刀 勝 布 （剪刀剪碎布）
3. 布 勝 石頭 （布包裹石頭）
4. 若雙方手勢相同，則判定為 平局

通過將現實規則轉化為代碼邏輯，可以鍛煉我們將抽象生活場景轉換為程序模型的能力。
接下來，讓我們看看如何用Python代碼模擬實現猜拳小游戲。

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二、代碼實現

本案例代碼需要使用random模塊相關方法, 所以需先導入模塊。

import random# 游戲初始化
# 定義游戲規則：鍵代表玩家選擇，值代表該選擇能擊敗的對象
game_rules = {'石頭': '剪刀', '剪刀': '布', '布': '石頭'}
# 從游戲規則中提取所有可用的選擇項
choices = list(game_rules.keys())
# 初始化歷史戰績統計字典
history = {'贏': 0,  # 記錄勝利次數'輸': 0,  # 記錄失敗次數'平局': 0,  # 記錄平局次數'回合數': 0,  # 記錄總游戲回合數'勝率': '0%'  # 記錄當前勝率
}
# 定義打印分隔線的格式
spec = '=^30'  # 格式（居中，寬度30，用=填充）# 打印游戲開始信息
print('\n歡迎來到猜拳小游戲.\n')
print(f"{'游戲開始':{spec}}\n")  # 使用定義好的格式打印"游戲開始"
print("當前第1回合".center(30, '-'))  # 使用字符串格式化方法打印當前回合數# 主游戲循環
while True:# 獲取用戶輸入# strip()去除首尾空格，lower()轉換為小寫user_select = input('請輸入你的選擇--石頭/剪刀/布(輸入Q退出): ').strip().lower()# 檢查用戶是否選擇退出if user_select == 'q':      # 使用定義好的格式打印"游戲退出"print(f"\n{'游戲退出':{spec}}")# 打印歷史戰績print(f"歷史戰績: 回合數 {history['回合數']} | 勝利 {history['贏']} |"f" 失敗 {history['輸']} | 平局 {history['平局']} | 勝率 {history['勝率']}\n")break  # 退出游戲循環   # 驗證用戶輸入是否有效if user_select not in choices:print('選擇輸入錯誤,請重新輸入(輸入Q退出)')continue  # 跳過當前循環，重新獲取輸入# 電腦隨機選擇一個選項pc_select = random.choice(choices)# 判斷游戲結果# 平局情況if user_select == pc_select:history['平局'] += 1  # 平局次數加1print(f'\n平局! 你:{user_select} vs 電腦:{pc_select}')else:# 獲勝情況：檢查玩家的選擇是否能擊敗電腦的選擇if game_rules[user_select] == pc_select:history['贏'] += 1  # 勝利次數加1print(f'\n你贏了! 你:{user_select} 擊敗 電腦:{pc_select}')else:# 失敗情況history['輸'] += 1  # 失敗次數加1print(f'\n你輸了! 電腦:{pc_select} 擊敗 你:{user_select}')# 更新回合數history['回合數'] += 1# 計算并更新勝率（避免除以零的錯誤）if history['回合數'] > 0:# 計算勝率winning_rate = history['贏'] / history['回合數']# 將勝率轉換為百分比格式字符串history['勝率'] = f"{winning_rate:.1%}"# 打印當前戰績print(f"當前戰績：勝利 {history['贏']} | 失敗 {history['輸']} |"f" 平局 {history['平局']} | 勝率 {history['勝率']}\n")# 使用定義好的格式打印"游戲繼續"print(f"{'游戲繼續':{spec}}\n")# 使用字符串格式化方法打印當前回合數print(f"當前第{history['回合數'] + 1}回合".center(30, '-'))  

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三、代碼解析

3.1 執行過程

1. 游戲初始化：

   • 定義游戲規則字典game_rules，明確石頭克剪刀、剪刀克布、布克石頭。
   • 從規則中提取所有可用選擇（石頭、剪刀、布）存入choices列表。
   • 初始化歷史戰績字典history，記錄勝負平次數、回合數和勝率。
   • 設置打印格式spec用于美化輸出。
   • 打印游戲開始信息和當前回合數（第1回合）。

2. 主游戲循環：

   • 通過while True創建無限循環，直到用戶主動退出。
   • 獲取用戶輸入并處理：
     • 去除輸入首尾空格并轉為小寫。
     • 若輸入為q，則打印游戲退出信息和完整歷史戰績，然后終止循環。
     • 若輸入無效（不在選擇列表中），提示錯誤并繼續循環。

3. 游戲邏輯處理：

   • 電腦從choices中隨機選擇一項。
   • 判斷游戲結果：
     • 若用戶和電腦選擇相同，記錄平局。
     • 否則根據game_rules判斷勝負：用戶選擇能擊敗電腦選擇則獲勝，否則失敗。
   • 更新歷史戰績：
     • 增加相應的勝負平次數。
     • 更新總回合數。
     • 計算并更新勝率（格式化為百分比，保留1位小數）。

4. 結果展示與循環：

   • 打印當前回合結果（勝/負/平）。
   • 顯示當前戰績統計。
   • 打印游戲繼續信息和下一回合編號，繼續循環。

3.2 流程圖

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四、案例總結

1. 核心知識點運用

• 基礎語法：條件判斷（if-elif-else）、循環（while）、輸入輸出（input/print）。
• 數據結構：字典（存儲規則和戰績）、列表（存儲合法手勢）。
• 實用技巧：字符串格式化、隨機數生成（random.choice）、輸入驗證邏輯。

2. 編程思維提升

• 抽象能力：將現實規則（石頭剪刀布克制關系）轉化為代碼可處理的字典結構。
• 健壯性設計：通過輸入驗證和異常處理（如避免除零錯誤）提升程序穩定性。
• 交互式設計：合理使用分隔線和實時反饋，增強交互友好性。

通過本案例，我們可清晰看到如何從簡單規則逐步構建功能完整的程序，該案例適合作為Python入門的實戰練手項目。
在編程學習中，實現經典小游戲是掌握基礎語法和邏輯思維的最佳方式。快來動手嘗試自己實現代碼功能，體驗編程與游戲結合的樂趣吧！

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