Python开发围棋游戏的实例代码（实现全部功能）-QQ沐编程

围棋是一种古老而复杂的策略棋类游戏，起源于中国，已有超过2500年的历史。它以其深奥的战术和丰富的变化而闻名，吸引了无数的爱好者和策略思考者。在本篇博文中，我们将详细介绍如何用Python开发一个简单的围棋游戏，涵盖游戏的基本规则、界面设计、棋盘实现、棋子管理、游戏逻辑等多个方面。

1. 围棋游戏概述

1.1 游戏规则

围棋的基本规则如下：

棋盘：围棋棋盘由19×19的交叉点组成（也可以是13×13或9×9的变体），玩家在这些交叉点上放置黑白棋子。
目的：游戏的目标是围地，玩家通过围住对方的棋子，使其无法逃脱，从而获得更多的棋盘空间。
落子：玩家轮流在棋盘上放置自己的棋子，黑子先行。每个交叉点只能放置一颗棋子。
吃子：当对方围住一颗或多颗棋子，使其没有“气”（即无自由的交叉点）时，这些棋子被吃掉，移出棋盘。
胜负判断：游戏结束后，盘面上每个玩家围住的地盘加上吃掉的对方棋子的数量决定胜负。

1.2 游戏设计思路

在设计围棋游戏时，我们需要考虑以下几个方面：

棋盘和棋子：定义棋盘的结构，以及不同棋子的颜色和属性。
游戏规则实现：实现围棋的基本规则，包括落子、吃子、判断胜负等。
用户界面：设计一个友好的用户界面，让玩家能够方便地进行游戏。
游戏逻辑：处理玩家输入、轮流下棋的机制、胜负判断等。

2. 环境准备

在开始编写代码之前，请确保安装了Python和pygame库。可以通过以下命令安装pygame：

pip install pygame

3. 创建棋盘

3.1 棋盘类设计

首先，我们需要定义棋盘的结构。围棋棋盘一般为19×19的矩阵。我们将创建一个GoBoard类来表示棋盘。

import pygame

class GoBoard:
    def __init__(self, size=19):
        self.size = size  # 棋盘的大小
        self.board = [[0 for _ in range(size)] for _ in range(size)]  # 0表示空位，1表示黑子，2表示白子

    def draw(self, screen):
        # 绘制棋盘
        for i in range(self.size):
            pygame.draw.line(screen, (0, 0, 0), (40, 40 + i * 40), (40 + self.size * 40, 40 + i * 40), 1)
            pygame.draw.line(screen, (0, 0, 0), (40 + i * 40, 40), (40 + i * 40, 40 + self.size * 40), 1)

        # 绘制棋子
        for row in range(self.size):
            for col in range(self.size):
                if self.board[row][col] == 1:
                    pygame.draw.circle(screen, (0, 0, 0), (40 + col * 40, 40 + row * 40), 15)
                elif self.board[row][col] == 2:
                    pygame.draw.circle(screen, (255, 255, 255), (40 + col * 40, 40 + row * 40), 15)

在上述代码中，我们定义了一个GoBoard类，该类包含棋盘的大小和棋子的状态。draw方法用于绘制棋盘和棋子。

3.2 初始化棋盘

接下来，我们需要初始化棋盘并设置窗口的大小。

def main():
    pygame.init()
    screen = pygame.display.set_mode((800, 800))
    pygame.display.set_caption("围棋游戏")
    
    board = GoBoard()
    running = True
    
    while running:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                running = False
        
        screen.fill((255, 255, 205))  # 设置背景色
        board.draw(screen)
        pygame.display.flip()
    
    pygame.quit()

if __name__ == "__main__":
    main()

4. 棋子管理

4.1 落子逻辑

我们需要实现落子逻辑，让玩家能够在棋盘上放置棋子。我们将通过鼠标点击位置确定落子的坐标。

def handle_click(board, mouse_pos, player):
    x, y = mouse_pos
    col = (x - 40) // 40
    row = (y - 40) // 40
    
    if 0 <= row < board.size and 0 <= col < board.size:
        if board.board[row][col] == 0:  # 该位置为空
            board.board[row][col] = player
            return True
    return False

4.2 更新游戏循环

我们需要更新游戏循环，处理玩家的点击事件，并实现轮流下棋的功能。

def main():
    pygame.init()
    screen = pygame.display.set_mode((800, 800))
    pygame.display.set_caption("围棋游戏")
    
    board = GoBoard()
    running = True
    player = 1  # 黑子先行
    
    while running:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                running = False
            
            if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                if handle_click(board, event.pos, player):
                    player = 2 if player == 1 else 1  # 切换玩家
        
        screen.fill((255, 255, 205))
        board.draw(screen)
        pygame.display.flip()
    
    pygame.quit()

if __name__ == "__main__":
    main()

5. 吃子逻辑

5.1 检查气

围棋的一个重要规则是棋子的“气”。为了实现吃子的功能，我们需要定义一个检查气的函数。

def check_liberty(board, row, col):
    size = board.size
    visited = set()
    queue = [(row, col)]

    while queue:
        r, c = queue.pop(0)
        if (r, c) in visited:
            continue
        visited.add((r, c))

        if board.board[r][c] == 0:
            return True  # 找到气

        # 检查四个方向
        for dr, dc in [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]:
            new_r, new_c = r + dr, c + dc
            if 0 <= new_r < size and 0 <= new_c < size and (new_r, new_c) not in visited:
                if board.board[new_r][new_c] == board.board[row][col]:  # 同样的色子
                    queue.append((new_r, new_c))

    return False  # 没有气

5.2 吃子

接下来，我们需要实现一个函数来吃掉对方的棋子。

def remove_captured_stones(board, player):
    size = board.size
    captured = []

    for row in range(size):
        for col in range(size):
            if board.board[row][col] == (2 if player == 1 else 1):  # 查找对方棋子
                if not check_liberty(board, row, col):
                    captured.append((row, col))

    for row, col in captured:
        board.board[row][col] = 0  # 移除棋子

5.3 更新游戏循环

在游戏循环中，我们需要在每次落子后检查是否有棋子被吃掉。

def main():
    pygame.init()
    screen = pygame.display.set_mode((800, 800))
    pygame.display.set_caption("围棋游戏")
    
    board = GoBoard()
    running = True
    player = 1  # 黑子先行
    
    while running:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                running = False
            
            if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                if handle_click(board, event.pos, player):
                    remove_captured_stones(board, player)  # 移除被吃掉的棋子
                    player = 2 if player == 1 else 1  # 切换玩家
        
        screen.fill((255, 255, 205))
        board.draw(screen)
        pygame.display.flip()
    
    pygame.quit()

if __name__ == "__main__":
    main()

6. 胜负判断

6.1 计算分数

围棋的胜负通常由分数决定，分数的计算包括每位玩家围住的空地和吃掉的对方棋子。我们需要一个函数来计算每位玩家的得分。

def calculate_score(board):
    size = board.size
    black_score = 0
    white_score = 0
    visited = [[False] * size for _ in range(size)]
    
    for row in range(size):
        for col in range(size):
            if board.board[row][col] == 0 and not visited[row][col]:  # 空地且未访问
                area, player = check_area(board, row, col, visited)
                if player == 1:
                    black_score += area
                elif player == 2:
                    white_score += area

    # 计算吃掉的棋子
    black_captured = sum(row.count(2) for row in board.board)
    white_captured = sum(row.count(1) for row in board.board)

    black_score += black_captured
    white_score += white_captured

    return black_score, white_score

def check_area(board, row, col, visited):
    size = board.size
    queue = [(row, col)]
    area = 0
    player = None
    
    while queue:
        r, c = queue.pop(0)
        if visited[r][c]:
            continue
        visited[r][c] = True
        area += 1
        
        for dr, dc in [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]:
            new_r, new_c = r + dr, c + dc
            if 0 <= new_r < size and 0 <= new_c < size:
                if board.board[new_r][new_c] == 0 and not visited[new_r][new_c]:
                    queue.append((new_r, new_c))
                elif board.board[new_r][new_c] != 0:
                    if player is None:
                        player = board.board[new_r][new_c]
                    elif player != board.board[new_r][new_c]:
                        player = None  # 发现不同颜色的棋子，区域无法算作一个玩家的

    return area, player

6.2 判断游戏结束

当双方都选择不再下棋时，游戏结束。我们可以添加一个简单的逻辑，询问玩家是否结束游戏。

def ask_end_game():
    font = pygame.font.Font(None, 74)
    text = font.render("结束游戏？(Y/N)", True, (0, 0, 0))
    return text

6.3 游戏结束逻辑

更新游戏循环以处理游戏结束的确认，并计算得分。

def main():
    pygame.init()
    screen = pygame.display.set_mode((800, 800))
    pygame.display.set_caption("围棋游戏")
    
    board = GoBoard()
    running = True
    player = 1  # 黑子先行
    end_game = False
    
    while running:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                running = False
            
            if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                if not end_game:
                    if handle_click(board, event.pos, player):
                        remove_captured_stones(board, player)
                        player = 2 if player == 1 else 1  # 切换玩家
                
                # 检查是否结束游戏
                keys = pygame.key.get_pressed()
                if keys[pygame.K_y]:
                    end_game = True

        screen.fill((255, 255, 205))
        board.draw(screen)
        
        if end_game:
            text = ask_end_game()
            screen.blit(text, (100, 100))
            black_score, white_score = calculate_score(board)
            result_text = f"黑子得分: {black_score}  白子得分: {white_score}"
            result = pygame.font.Font(None, 50).render(result_text, True, (0, 0, 0))
            screen.blit(result, (100, 200))

        pygame.display.flip()
    
    pygame.quit()

if __name__ == "__main__":
    main()

7. 完善用户界面

7.1 增加提示信息

为了让玩家更好地理解游戏，可以在界面上添加一些提示信息，比如当前回合、玩家得分等。

def draw_info(screen, current_player, black_score, white_score):
    font = pygame.font.Font(None, 36)
    current_player_text = font.render(f"当前玩家: {'黑子' if current_player == 1 else '白子'}", True, (0, 0, 0))
    score_text = font.render(f"黑子得分: {black_score}  白子得分: {white_score}", True, (0, 0, 0))
    
    screen.blit(current_player_text, (50, 10))
    screen.blit(score_text, (50, 50))

7.2 更新游戏循环

在游戏循环中调用这个函数来绘制信息。

def main():
    pygame.init()
    screen = pygame.display.set_mode((800, 800))
    pygame.display.set_caption("围棋游戏")
    
    board = GoBoard()
    running = True
    player = 1  # 黑子先行
    end_game = False
    
    while running:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                running = False
            
            if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                if not end_game:
                    if handle_click(board, event.pos, player):
                        remove_captured_stones(board, player)
                        player = 2 if player == 1 else 1  # 切换玩家
            
            # 检查是否结束游戏
            keys = pygame.key.get_pressed()
            if keys[pygame.K_y]:
                end_game = True

        screen.fill((255, 255, 205))
        board.draw(screen)

        # 绘制信息
        black_score, white_score = calculate_score(board)
        draw_info(screen, player, black_score, white_score)
        
        if end_game:
            text = ask_end_game()
            screen.blit(text, (100, 100))
            result_text = f"黑子得分: {black_score}  白子得分: {white_score}"
            result = pygame.font.Font(None, 50).render(result_text, True, (0, 0, 0))
            screen.blit(result, (100, 200))

        pygame.display.flip()

    pygame.quit()

if __name__ == "__main__":
    main()

8. 增加悔棋功能

8.1 保存游戏状态

为了实现悔棋功能，我们需要保存每步的游戏状态。可以使用一个列表来记录每次的棋盘状态。

class GoBoard:
    def __init__(self, size=19):
        self.size = size
        self.board = [[0 for _ in range(size)] for _ in range(size)]
        self.history = []  # 保存历史状态

    def save_state(self):
        self.history.append([row[:] for row in self.board])  # 保存深拷贝

    def undo(self):
        if self.history:
            self.board = self.history.pop()  # 恢复上一步状态

8.2 处理悔棋操作

在游戏循环中，我们需要处理悔棋操作的输入。

def main():
    pygame.init()
    screen = pygame.display.set_mode((800, 800))
    pygame.display.set_caption("围棋游戏")
    
    board = GoBoard()
    running = True
    player = 1  # 黑子先行
    end_game = False
    
    while running:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                running = False
            
            if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                if not end_game:
                    if handle_click(board, event.pos, player):
                        board.save_state()  # 保存状态
                        remove_captured_stones(board, player)
                        player = 2 if player == 1 else 1  # 切换玩家
            
            # 检查是否结束游戏
            keys = pygame.key.get_pressed()
            if keys[pygame.K_y]:
                end_game = True
            
            # 检查悔棋
            if keys[pygame.K_u]:  # 按U进行悔棋
                board.undo()
                player = 2 if player == 1 else 1  # 切换玩家
        
        screen.fill((255, 255, 205))
        board.draw(screen)

        # 绘制信息
        black_score, white_score = calculate_score(board)
        draw_info(screen, player, black_score, white_score)
        
        if end_game:
            text = ask_end_game()
            screen.blit(text, (100, 100))
            result_text = f"黑子得分: {black_score}  白子得分: {white_score}"
            result = pygame.font.Font(None, 50).render(result_text, True, (0, 0, 0))
            screen.blit(result, (100, 200))

        pygame.display.flip()

    pygame.quit()

if __name__ == "__main__":
    main()

9. 完善游戏逻辑

在围棋游戏中，除了基本的下棋、吃子和胜负判断外，游戏逻辑还需要处理一些复杂的情况，例如“气”的判断、劫争和死棋的处理等。接下来，我们将逐步完善这些逻辑。

9.1 劫争处理

劫争是围棋中的一个重要规则，指的是一种特定的棋型，其中一方通过吃掉对方的棋子可以立即被对方吃掉。为了处理劫争，我们需要记录最近一次吃子的棋盘状态，并防止玩家立即重复下棋。

class GoBoard:
    def __init__(self, size=19):
        self.size = size
        self.board = [[0 for _ in range(size)] for _ in range(size)]
        self.history = []
        self.last_capture = None  # 记录上次吃子的状态

    def save_state(self):
        self.history.append([row[:] for row in self.board])  # 保存深拷贝

    def undo(self):
        if self.history:
            self.board = self.history.pop()  # 恢复上一步状态
            self.last_capture = None  # 清除记录

    def can_place(self, row, col, player):
        if self.board[row][col] != 0:
            return False  # 该位置已被占用

        # 检查劫争
        if self.last_capture and self.last_capture == (row, col):
            return False  # 位置为劫争

        # 模拟落子并检查气
        self.board[row][col] = player
        has_liberty = check_liberty(self, row, col)
        self.board[row][col] = 0  # 恢复状态

        return has_liberty  # 返回是否有气

    def capture(self, row, col, player):
        opponent = 2 if player == 1 else 1
        if not check_liberty(self, row, col):  # 如果没有气则吃子
            self.last_capture = (row, col)
            self.board[row][col] = 0  # 移除对方棋子

9.2 更新落子逻辑

接下来，我们需要更新落子逻辑，以便在落子时检查劫争和气的状态。

def handle_click(board, mouse_pos, player):
    x, y = mouse_pos
    col = (x - 40) // 40
    row = (y - 40) // 40
    
    if 0 <= row < board.size and 0 <= col < board.size:
        if board.can_place(row, col, player):  # 检查是否可以落子
            board.save_state()  # 保存当前状态
            board.board[row][col] = player  # 落子
            board.capture(row, col, player)  # 检查吃子
            return True
    return False

9.3 死棋判断

为了能够判断死棋，我们需要实现一个方法，检查某个区域是否被完全包围。

def is_dead_stone(board, row, col):
    visited = set()
    player = board.board[row][col]
    queue = [(row, col)]

    while queue:
        r, c = queue.pop(0)
        if (r, c) in visited:
            continue
        visited.add((r, c))

        for dr, dc in [(-1, 0), (1, 0), (0, -1), (0, 1)]:
            new_r, new_c = r + dr, c + dc
            if 0 <= new_r < board.size and 0 <= new_c < board.size:
                if board.board[new_r][new_c] == 0:
                    return False  # 找到气
                if board.board[new_r][new_c] == player and (new_r, new_c) not in visited:
                    queue.append((new_r, new_c))

    return True  # 被完全包围

10. 完善用户体验

在游戏的界面中，我们可以增加一些用户体验的功能，比如显示提示、增加音效、记录历史等。

10.1 增加音效

通过使用pygame.mixer模块，我们可以为游戏增加背景音乐和音效。首先，确保有合适的音效文件，然后在代码中添加音效。

pygame.mixer.init()
pygame.mixer.music.load("background_music.mp3")  # 加载背景音乐
pygame.mixer.music.play(-1)  # 循环播放

move_sound = pygame.mixer.Sound("move_sound.wav")  # 加载落子音效

在落子时播放音效：

if handle_click(board, event.pos, player):
    move_sound.play()  # 播放落子音效

10.2 显示提示信息

在界面上绘制一些提示信息，比如“按U撤销上一步”。

def draw_tips(screen):
    font = pygame.font.Font(None, 36)
    tip_text = font.render("按U撤销上一步", True, (0, 0, 0))
    screen.blit(tip_text, (50, 100))  # 在界面上显示提示

10.3 更新游戏循环

在游戏循环中调用新增的功能：

def main():
    pygame.init()
    screen = pygame.display.set_mode((800, 800))
    pygame.display.set_caption("围棋游戏")

    board = GoBoard()
    running = True
    player = 1  # 黑子先行
    end_game = False

    while running:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                running = False

            if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                if not end_game:
                    if handle_click(board, event.pos, player):
                        move_sound.play()  # 播放落子音效
                        player = 2 if player == 1 else 1  # 切换玩家

            keys = pygame.key.get_pressed()
            if keys[pygame.K_y]:
                end_game = True
            if keys[pygame.K_u]:
                board.undo()
                player = 2 if player == 1 else 1  # 切换玩家

        screen.fill((255, 255, 205))
        board.draw(screen)

        # 绘制信息
        black_score, white_score = calculate_score(board)
        draw_info(screen, player, black_score, white_score)
        draw_tips(screen)

        if end_game:
            text = ask_end_game()
            screen.blit(text, (100, 100))
            result_text = f"黑子得分: {black_score}  白子得分: {white_score}"
            result = pygame.font.Font(None, 50).render(result_text, True, (0, 0, 0))
            screen.blit(result, (100, 200))

        pygame.display.flip()

    pygame.quit()

if __name__ == "__main__":
    main()

11. 完善游戏的可扩展性

11.1 设计模式

为了使程序更具可扩展性和可维护性，建议使用设计模式来管理游戏的不同组件。比如，可以使用状态模式管理不同的游戏状态（正在进行、游戏结束、悔棋等）。

class GameState:
    def __init__(self, board):
        self.board = board
        self.current_player = 1

    def switch_player(self):
        self.current_player = 2 if self.current_player == 1 else 1

11.2 游戏配置

可以将游戏的一些配置（如棋盘大小、玩家颜色、音效开关等）放入配置文件或设置菜单，允许玩家自定义。

class GameConfig:
    def __init__(self):
        self.board_size = 19
        self.enable_sound = True

11.3 支持多种棋盘尺寸

可以通过配置文件设置棋盘的大小，并在创建棋盘时读取该设置。

class GoBoard:
    def __init__(self, size=19):
        self.size = size
        self.board = [[0 for _ in range(size)] for _ in range(size)]
        self.history = []
        self.last_capture = None

在主函数中读取配置并初始化棋盘：

def main():
    config = GameConfig()
    board = GoBoard(size=config.board_size)
    ...

12. 总结与展望

通过上述步骤，我们创建了一个基本的围棋游戏框架，涵盖了棋盘的绘制、棋子的移动、合法性检查、吃子和胜负的逻辑等功能。这些基础功能为进一步扩展提供了良好的基础。

到此这篇关于Python开发围棋游戏的实例代码（实现全部功能）的文章就介绍到这了,更多相关Python开发围棋游戏代码内容请搜索QQ沐编程以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持QQ沐编程！

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Python开发围棋游戏的实例代码（实现全部功能）