Python 3 Curses Terminal Tetris

Question

Tôi đã học lập trình của riêng mình trong một vài năm, chủ yếu sử dụng python và tôi đã tạo một trò chơi dòng lệnh giống tetris bằng cách sử dụng thư viện Curses của Python. Trò chơi dường như hoạt động như dự định; nhưng tôi thiếu kinh nghiệm viết mã hướng đối tượng. Vì vậy, tôi muốn phản hồi về cấu trúc của mã và giả sử cấu trúc ổn, thì kiểu của mã.

from copy import deepcopy
import time
import curses
import random


class TetrisPiece:
    def __init__(self, indices, center_of_rotation, color):
        self.indices = indices
        self.center_of_rotation = center_of_rotation
        self.last_move_overlap = False
        self.color = color


class TetrisBoard:
    def __init__(self, num_rows, num_columns):
        self.num_rows = num_rows
        self.num_columns = num_columns

        self.array = [[0] * self.num_columns for _ in range(self.num_rows)]
        self.active_piece = None

    def in_bounds(self, temp_active_piece_indices):
        return all(0 <= i < self.num_rows and 0 <= j < self.num_columns
                   for i, j in temp_active_piece_indices)

    def no_overlap(self, temp_active_piece_indices):
        return all(self.array[i][j] == 0 for i, j in
                   set(temp_active_piece_indices) - set(self.active_piece.indices))

    def add_piece(self, piece):
        # try to place Piece near top center of board
        new_active_piece_indices = [(i, j + int(self.num_columns / 2) - 1)
                                    for i, j in piece.indices]

        if all(self.array[i][j] == 0 for i, j in new_active_piece_indices):
            self.active_piece = piece
            self.update_array(new_active_piece_indices)
            piece.indices = new_active_piece_indices
            piece.center_of_rotation[1] += int(self.num_columns / 2) - 1
            piece.last_move_overlap = False
        else:
            piece.last_move_overlap = True

    def rotate_active_piece(self):
        # rotates active piece indices 90 degrees counter clockwise about it's
        # center of a rotation

        x, y = self.active_piece.center_of_rotation

        # this translates the active piece so that it's center is
        # the origin, then rotates each point in indices about the origin,
        # then translates the piece so that it's center is at it's
        # original position
        temp_active_piece_indices = [(int(-j + y + x), int(i - x + y))
                                     for i, j in self.active_piece.indices]

        if (self.in_bounds(temp_active_piece_indices)
                and self.no_overlap(temp_active_piece_indices)):
            self.update_array(temp_active_piece_indices)
            self.active_piece.indices = temp_active_piece_indices

    def translate_active_piece(self, direction):
        if direction == 'right':
            x, y = 0, 1
        elif direction == 'left':
            x, y = 0, -1
        elif direction == 'down':
            x, y = 1, 0

        temp_active_piece_indices = [(i + x, j + y)
                                     for i, j in self.active_piece.indices]
        if (self.in_bounds(temp_active_piece_indices)
                and self.no_overlap(temp_active_piece_indices)):
            self.update_array(temp_active_piece_indices)
            self.active_piece.indices = temp_active_piece_indices
            self.active_piece.center_of_rotation[0] += x
            self.active_piece.center_of_rotation[1] += y

            self.active_piece.last_move_overlap = False

        elif (self.in_bounds(temp_active_piece_indices)
              and not self.no_overlap(temp_active_piece_indices)):
            self.active_piece.last_move_overlap = True

        # this is necessary to tell when a piece hits the bottom of the
        # board
        elif not self.in_bounds(temp_active_piece_indices) and direction == 'down':
            self.active_piece.last_move_overlap = True

    def update_array(self, new_indices):
        for i, j in self.active_piece.indices:
            self.array[i][j] = 0
        for i, j in new_indices:
            self.array[i][j] = self.active_piece.color


class CursesWindow:
    def __init__(self, game):
        self.game = game
        self.window = None

    def update(self):
        pass

    def refresh(self):
        self.window.refresh()

    def addstr(self, y, x, string):
        self.window.addstr(y, x, string)


class BoardWindow(CursesWindow):
    def __init__(self, game):
        CursesWindow.__init__(self, game)

        # the window's border adds two extra rows and two extra columns
        self.num_rows = game.board.num_rows + 2
        self.num_columns = game.board.num_columns + 2

        self.window = curses.newwin(
            self.num_rows,
            self.num_columns
        )

        self.window.border('*', '*', '*', '*', '*', '*', '*', '*')
        self.update()

    def update(self):
        # only update the interior of the window
        for i in range(self.num_rows - 2):
            for j in range(self.num_columns - 2):
                if self.game.board.array[i][j] != 0:
                    self.window.addstr(
                        i + 1,
                        j + 1,
                        '1',
                        curses.color_pair(self.game.board.array[i][j])
                    )
                else:
                    self.window.addstr(i + 1, j + 1, '.')
        self.window.refresh()

    def keypad(self, flag):
        self.window.keypad(flag)

    def nodelay(self, flag):
        self.window.nodelay(flag)

    def getch(self):
        return self.window.getch()


class ScoreWindow(CursesWindow):
    def __init__(self, game, board_window):
        CursesWindow.__init__(self, game)
        self.num_items_to_display = 3

        # the window's border adds two extra rows
        self.num_rows = self.num_items_to_display + 2

        # 6 digits for the string 'score:' + max_num_score_digits + 2 for border
        self.num_columns = 6 + game.max_num_score_digits + 2

        self.window = curses.newwin(
            self.num_rows,
            self.num_columns,
            0,
            board_window.num_columns + 1
        )

        self.update()

    def update(self):
        self.window.erase()
        self.window.border('*', '*', '*', '*', '*', '*', '*', '*')
        self.window.addstr(1, 1, f'Score:{self.game.score}')
        self.window.addstr(2, 1, f'Lines:{self.game.lines_completed}')
        self.window.addstr(3, 1, f'Level:{self.game.level}')
        self.window.refresh()


class PiecePreviewWindow(CursesWindow):
    def __init__(self, game, board_window, score_window):
        CursesWindow.__init__(self, game)

        # the window's border adds two extra rows and two extra columns
        self.num_rows = game.max_piece_length + 2
        self.num_columns = game.max_piece_length + 2

        self.window = curses.newwin(
            self.num_rows,
            self.num_columns,
            score_window.num_rows,
            board_window.num_columns + 1
        )

        self.window.border('*', '*', '*', '*', '*', '*', '*', '*')
        self.update()

    def update(self):
        self.window.erase()

        # only update the interior of the window
        for i in range(self.num_rows - 2):
            for j in range(self.num_columns - 2):
                if (i, j) in self.game.next_piece.indices:
                    self.window.addstr(
                        i + 1,
                        j + 1,
                        '1',
                        curses.color_pair(self.game.next_piece.color)
                    )

        self.window.refresh()


class GUI:
    def __init__(self, game):
        self.game = game

        curses.initscr()
        curses.start_color()
        curses.noecho()
        curses.cbreak()
        curses.curs_set(0)

        curses.init_pair(1, curses.COLOR_RED, curses.COLOR_BLACK)
        curses.init_pair(2, curses.COLOR_GREEN, curses.COLOR_BLACK)
        curses.init_pair(3, curses.COLOR_YELLOW, curses.COLOR_BLACK)
        curses.init_pair(4, curses.COLOR_BLUE, curses.COLOR_BLACK)
        curses.init_pair(5, curses.COLOR_MAGENTA, curses.COLOR_BLACK)
        curses.init_pair(6, curses.COLOR_CYAN, curses.COLOR_BLACK)
        curses.init_pair(7, curses.COLOR_WHITE, curses.COLOR_BLACK)

        self.board_window = BoardWindow(game)
        self.score_window = ScoreWindow(game, self.board_window)
        self.piece_preview_window = PiecePreviewWindow(game, self.board_window,
                                                       self.score_window)

        self.board_window.keypad(True)
        self.board_window.nodelay(True)


class Game:
    def __init__(self, board_num_rows, board_num_columns):
        self.board = TetrisBoard(board_num_rows, board_num_columns)

        self.score = 0
        self.max_num_score_digits = 8
        self.lines_completed = 0
        self.level = 0

        self.SPACE_KEY_VALUE = 32

        # approximate frame rate
        self.frame_rate = 60

        self.pieces = [
            TetrisPiece([(0, 1), (1, 1), (2, 1), (3, 1)], [1.5, 1.5], 1),  # I
            TetrisPiece([(0, 1), (1, 1), (2, 1), (2, 2)], [1, 1], 2),  # J
            TetrisPiece([(0, 1), (1, 1), (2, 1), (2, 0)], [1, 1], 3),  # L
            TetrisPiece([(0, 0), (0, 1), (1, 0), (1, 1)], [.5, .5], 4),  # O
            TetrisPiece([(1, 0), (1, 1), (0, 1), (0, 2)], [1, 1], 5),  # S
            TetrisPiece([(1, 0), (1, 1), (1, 2), (0, 1)], [1, 1], 6),  # T
            TetrisPiece([(0, 0), (0, 1), (1, 1), (1, 2)], [1, 1], 7)  # Z
        ]

        self.max_piece_length = 4
        
        self.next_piece = deepcopy(random.choice(self.pieces))

        self.GUI = GUI(self)

    def points(self, number_of_lines):
        coefficients = [0, 40, 100, 300, 1200]
        return coefficients[number_of_lines] * (self.level + 1)

    def main_loop(self):
        self.board.add_piece(self.next_piece)
        self.next_piece = deepcopy(random.choice(self.pieces))
        self.GUI.piece_preview_window.update()

        loop_count = 0
        while True:
            keyboard_input = self.GUI.board_window.getch()

            loop_count += 1

            force_move = (loop_count % max(self.frame_rate - self.level, 1) == 0)
            hard_drop = (keyboard_input == self.SPACE_KEY_VALUE)
            if force_move or hard_drop:
                if hard_drop:
                    while not self.board.active_piece.last_move_overlap:
                        self.board.translate_active_piece('down')

                    self.GUI.board_window.update()
                    time.sleep(.5)

                elif force_move:
                    self.board.translate_active_piece('down')

                if self.board.active_piece.last_move_overlap:
                    # try to clear lines one at a time starting from the top of
                    # the screen
                    line_count = 0
                    for row_number, row in enumerate(self.board.array):
                        if all(row):
                            # highlight row to be deleted
                            # add 1 to row_number because of board_window's border
                            self.GUI.board_window.addstr(
                                row_number + 1, 1, '=' * self.board.num_columns
                            )

                            self.GUI.board_window.refresh()
                            time.sleep(.5)

                            # delete row
                            del self.board.array[row_number]
                            self.board.array.insert(0, [0] * self.board.num_columns)

                            self.GUI.board_window.update()
                            time.sleep(.5)

                            line_count += 1

                    self.score += self.points(line_count)
                    self.lines_completed += line_count
                    self.level = self.lines_completed // 2

                    # Basically, reset the game to prevent the strings
                    # corresponding to the score, lines_completed, or level
                    # variables from exceeding the dimensions the score_window
                    if len(str(self.score)) > self.max_num_score_digits:
                        self.score = 0
                        self.level = 0
                        self.lines_completed = 0

                    self.GUI.score_window.update()

                    # try to add nextPiece to Board
                    self.board.add_piece(self.next_piece)

                    # if unsuccessful, gameover
                    if self.next_piece.last_move_overlap:
                        break

                    self.next_piece = deepcopy(random.choice(self.pieces))
                    self.GUI.piece_preview_window.update()

            else:
                if keyboard_input == ord('w'):
                    self.board.rotate_active_piece()
                if keyboard_input == ord('d'):
                    self.board.translate_active_piece('right')
                if keyboard_input == ord('s'):
                    self.board.translate_active_piece('down')
                if keyboard_input == ord('a'):
                    self.board.translate_active_piece('left')
                # exit game
                if keyboard_input == ord('e'):
                    break

            self.GUI.board_window.update()

            # delay after a rotation
            if keyboard_input == ord('w'):
                time.sleep(.25)

            time.sleep(1 / self.frame_rate)

        # Reset terminal window before exiting the game.
        curses.nocbreak()
        self.GUI.board_window.keypad(False)
        self.GUI.board_window.nodelay(False)
        curses.echo()
        curses.endwin()
        curses.curs_set(1)

        print('Game Over')
        exit()


# Run the game
game = Game(board_num_rows=16, board_num_columns=10)
game.main_loop()

Answer 1

Nói chung, nó trông có cấu trúc, sử dụng những cái tên hay, chia thành các chức năng, v.v. Đó là những điều tốt.

Tôi có một số nhận xét nhưng hãy nhớ đây là ý kiến ​​của tôi, tôi không thể nói rằng nó đúng hay sai và tôi sẽ không tham khảo bất kỳ tiêu chuẩn hoặc phong cách mã nào.

1

def in_bounds(self, temp_active_piece_indices):
    return all(0 <= i < self.num_rows and 0 <= j < self.num_columns
               for i, j in temp_active_piece_indices)

Đoạn mã này rất ngắn và gọn. Vài dòng và sử dụng những thứ Python như hiểu danh sách kép. Nó được thực hiện rất nhiều với vài byte mã.

Mặc dù vậy, tôi cảm thấy khó đọc và tôi sẽ không muốn hợp tác với bạn trong dự án này nếu bạn viết nhiều mã như thế này, bởi vì tôi sẽ phải dành rất nhiều thời gian để gỡ rối và cố gắng hiểu điều gì đó xảy ra, trước khi sửa đổi hoặc mở rộng nó. Và nếu nó cần được sửa đổi, nó có thể cần phải được viết lại hoàn toàn.

Một gợi ý về cách viết nó khác đi, mà tôi thấy dễ hiểu hơn (một lần nữa, điều này tất nhiên là chủ quan).

def in_bounds(self, x, y):
    return x >= 0 and x < self.num_columns and y >= 0 and y < self.num_rows
        

Hàm này chỉ xử lý một phần và nó lấy tọa độ trực tiếp, nó không "quan tâm" những tọa độ đó đại diện cho điều gì (một phần, nhưng bây giờ có thể được sử dụng cho bất kỳ thứ gì khác).

Tôi nghĩ việc sử dụng xvà ylà tự nhiên vì các hàng và cột có chức năng như tọa độ trong trò chơi tetris. Điều này cụ thể hơn ivà jthường được sử dụng làm trình vòng lặp cho bất kỳ vòng lặp bên trong nào, không nhất thiết hoặc tự nhiên liên quan đến tọa độ.

Ngoài ra, tôi đang xem xét từng trường hợp một, không cần sử dụng allvà "ghi nhớ" các mảnh đồng thời. Đây là thay đổi quan trọng nhất để làm cho nó dễ đọc và dễ hiểu từng phần.

Khi gọi hàm từ bên ngoài, bây giờ nó có ý nghĩa khi sử dụng all.

if all([in_bounds(x,y) for (y,x) in pieces]):

2

def translate_active_piece(self, direction):
    if direction == 'right':
        x, y = 0, 1
    elif direction == 'left':
        x, y = 0, -1
    elif direction == 'down':
        x, y = 1, 0

Điều này ngược lại. Không ai có thể hiểu sai mã này hoặc phải nhìn hơn vài giây để hiểu nó. Tôi thích mã như thế này hơn khi tôi xem xét một cái gì đó. Nó có thể được viết lại và tổng hợp để ngắn hơn nhiều, nhưng điều đó không cần thiết và nó sẽ không làm cho nó dễ dàng hơn.

Tuy nhiên, nếu bạn có nhiều lựa chọn hơn, giả sử 4 hoặc nhiều hơn, tôi sẽ sử dụng một câu lệnh để giảm sự lặp lại của if elifvàx,y=

3

    curses.init_pair(1, curses.COLOR_RED, curses.COLOR_BLACK)
    curses.init_pair(2, curses.COLOR_GREEN, curses.COLOR_BLACK)
    curses.init_pair(3, curses.COLOR_YELLOW, curses.COLOR_BLACK)
    curses.init_pair(4, curses.COLOR_BLUE, curses.COLOR_BLACK)
    curses.init_pair(5, curses.COLOR_MAGENTA, curses.COLOR_BLACK)
    curses.init_pair(6, curses.COLOR_CYAN, curses.COLOR_BLACK)
    curses.init_pair(7, curses.COLOR_WHITE, curses.COLOR_BLACK)

Quá nhiều sự lặp lại ở đây. Điều này có thể được cải thiện.

colors = [curses.COLOR_RED, curses.COLOR_GREEN, curses.COLOR_YELLOW, ...]
for i, x in enumerate(colors, start=1):
    curses.init_pair(i, x, curses.COLOR_BLACK)