練習 - 將行為新增至遊戲

7 分鐘

在猜拳遊戲中新增了類別和資料後，即可新增最後一個部分，即行為。您會以方法的形式新增行為。您要將方法新增至類別，並最終將獲得可運作的猜拳遊戲。

實作行為

您已學到使用物件導向程式設計 (OOP) 樣式建置程式，先建立您的模型，再撰寫程式碼。模型產生了一份輸出表，其代表程式可能包含的物件、資料和行為。這是同一份資料表。

階段	演員	行為	資料
輸入	參與者	選擇符號	Participant(choice) 上儲存為「選擇」的符號
加工業	GameRound	比較遊戲規則的選擇	已檢查的「結果」
加工業	GameRound	以結果值為基礎的獎勵積分	新增到獲勝 Participant(point) 的「積分」
加工業	遊戲	檢查後續解答	答案為真即繼續，否則結束
輸出	遊戲	新的遊戲回合或遊戲結束點數

這次要將焦點放在 Behavior 資料行上，並使用方法以新增至您的類別來填入資料行。此外，您還要將程式碼新增至這些方法，使其依預期方式工作。

這是載至目前為止的程式碼。讓我們在下列步驟中加以擴充：

您應該要有檔案 rock-paper-scissor.py。若沒有，請採取下列步驟：

建立檔案 rock-paper-scissor，開啟編輯器：

touch rock-paper-scissor.py
code .

並新增下列程式碼：

class Participant:
    def __init__(self):
        self.points = 0
        self.choice = ""

class GameRound:

class Game:
    def __init__(self):
        self.endGame = False
        self.participant = Participant()
        self.secondParticipant = Participant()

開始遊戲

遊戲的第一個部分是設定，這表示要將遊戲具現化，並讓遊戲進入等待參與者採取行動的時間點。

將 rock-paper-scissor.py 內容取代為此程式碼並儲存檔案：

class Participant:
    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.points = 0
        self.choice = ""
    def choose(self):
        self.choice = input("{name}, select rock, paper or scissor: ".format(name= self.name))
        print("{name} selects {choice}".format(name=self.name, choice = self.choice))

class GameRound:
    def __init__(self, p1, p2):
        p1.choose()
        p2.choose()
    def compareChoices(self):
        print("implement")
    def awardPoints(self):
        print("implement")

class Game:
    def __init__(self):
        self.endGame = False
        self.participant = Participant("Spock")
        self.secondParticipant = Participant("Kirk")
    def start(self):
        game_round = GameRound(self.participant, self.secondParticipant)

    def checkEndCondition(self):
        print("implement")
    def determineWinner(self):
        print("implement")

game = Game()
game.start()

您已將資料表中的方法新增至每個物件。您所做的變更可以資料表來表示，如此即可更輕鬆查看哪些行為會導致新增何種方法。

行為	方法	演員
選擇符號	choose()	參與者
比較選擇	compareChoices()	GameRound
獎勵積分	awardPoints()	GameRound
檢查後續解答	checkEndCondition()	遊戲
遊戲結束點數	determineWinner()	遊戲

上表中大部分行為都會對應至具有類似名稱的方法。但遊戲結束的分數例外，這會變成 determineWinner()。因為在結束遊戲時，如果您可以查看誰是贏家並列印出贏家的資訊，那會相當實用。您可以自行決定是否要重新命名此方法。

叫用 python3 來執行程式碼：
```
python3 rock-paper-scissor.py
```
程式會產生如下的輸出：
```
Spock, select rock, paper or scissor:
```
該輸出表示程式正在等候您採取動作。
選取 rock，以確定程式運作正常，然後選取 [輸入]。選取 paper，然後再次選取 [輸入]：

您的輸出看起來會像這段文字：
```
Spock, select rock, paper or scissor: rock
Spock selects rock
Kirk, select rock, paper or scissor: paper
Kirk selects paper
```

注意

您可以在開始遊戲 - 解決方案程式碼中找到本練習的解決方案。

實作規則

在問題描述中，您會看到某些選擇勝過其他選擇。例如，石頭贏剪刀、剪刀贏布等等。這會讓人很想撰寫如下所示的程式碼：

if choice1 == "rock" and choice2 == "scissor":
    return 1
elif choice1 == "paper" and choice2 == "scissor":
    return -1
else:
    # something else

# and so on

但這會導致大量產生程式碼，並且帶來不便。如果遊戲需要擴充規則集，這可能會讓程式碼更難維護，這時該怎麼辦？

幸好，還有更好的方法可達成此目的。其中一種較佳的方法是將規則視為矩陣。矩陣的使用概念用於表示某些組合勝過其他組合。獲勝的動作會獲得 1、平手會獲得 0、而落敗的動作則會獲得 -1。下列為適用於「剪刀、石頭、布」的矩陣：

選擇	石頭	布	剪刀
石頭	0	-1	1
布	1	0	-1
剪刀	-1	1	0

您可以使用多維陣列，在 Python 中實作上表，如下所示：

rules = [
    [0, -1, 1],
    [1, 0, -1],
    [-1, 1, 0]
]

rules[0][1] # Rock vs Paper = -1, Paper wins over Rock

找出 Participant 類別，並新增方法 toNumericalChoice()：
```
    def toNumericalChoice(self):
        switcher = {
            "rock": 0,
            "paper": 1,
            "scissor": 2
        }
        return switcher[self.choice]
```
上述方法會將您的命令列字串輸入轉換成整數。這可讓您更輕鬆地判斷每一回合的贏家。

提示

請務必定位游標以正確縮排程式碼。
找出 GameRound 類別，並更新方法 compareChoices()：
```
    def compareChoices(self, p1, p2):
        return self.rules[p1.toNumericalChoice()][p2.toNumericalChoice()]
```
這段程式碼可讓您比較兩個選擇，並判斷誰是贏家。

在相同的類別中，新增方法 getResultAsString()：

    def getResultAsString(self, result):
        res = {
            0: "draw",
            1: "win",
            -1: "loss"
        }       
        return res[result]

此方法有助於判斷結果，並在畫面上顯示容易理解的文字。

持續於相同的類別中，使用下列程式碼取代 __init__() 的內容：

    def __init__(self, p1, p2):
        self.rules = [
            [0, -1, 1],
            [1, 0, -1],
            [-1, 1, 0]
        ]

        p1.choose()
        p2.choose()
        result = self.compareChoices(p1,p2)
        print("Round resulted in a {result}".format(result = self.getResultAsString(result) ))

上述程式碼會介紹欄位 rules，其中包含「剪刀、石頭、布」的規則實作。此外，呼叫 self.compareChoices() 會比較所做的兩個選擇。最後，畫面上會有一個資料列顯示讀者容易理解的結果。

注意

您可以在實作規則 - 解決方案程式碼中找到本練習的解決方案。

為遊戲計分

為遊戲計分是指在遊戲結束後將分數指派給正確的玩家。結果分別為：獲勝玩家獲得一分、平手、落敗玩家則拿不到分數。

找出 Participant 類別，並新增方法 incrementPoint()：
```
    def incrementPoint(self):
        self.points += 1
```
提示

引進方法用於變更屬性是進行封裝的第一個步驟。若要想要進行此步驟，請嘗試將 points 欄位變更為 __points__，以隱藏外部成員來練習封裝。

找出 GameRound 類別，並將下列程式碼新增至 __init()__ 方法的結尾：

        if result > 0:
           p1.incrementPoint()
        elif result < 0:
           p2.incrementPoint()

注意

您可以在分數遊戲 - 解決方案程式碼中找到本練習的解決方案。

新增接續查詢

接續查詢是於遊戲回合結束時的問題，詢問玩家是否要繼續。如果使用者選擇不繼續，其可輸出目前的結果和贏家 (如果有的話)。

找出 Game 類別，並更新方法 determineWinner()：

    def determineWinner(self):
        resultString = "It's a Draw"
        if self.participant.points > self.secondParticipant.points:
            resultString = "Winner is {name}".format(name=self.participant.name)
        elif self.participant.points < self.secondParticipant.points:
            resultString = "Winner is {name}".format(name=self.secondParticipant.name)
        print(resultString)

在同一個類別中，更新方法 checkEndCondition()：

    def checkEndCondition(self):
        answer = input("Continue game y/n: ")
        if answer == 'y':
            GameRound(self.participant, self.secondParticipant)
            self.checkEndCondition()
        else:
            print("Game ended, {p1name} has {p1points}, and {p2name} has {p2points}".format(p1name = self.participant.name, p1points= self.participant.points, p2name=self.secondParticipant.name, p2points=self.secondParticipant.points))
            self.determineWinner()
            self.endGame = True

在相同的類別中，使用下列程式碼取代 start() 方法：

    def start(self):
        while not self.endGame:
            GameRound(self.participant, self.secondParticipant)
            self.checkEndCondition()

儲存檔案。

執行命令 python3 rock-paper-scissor.py，以測試您的程式：

python3 rock-paper-scissor.py

選取 rock 和 paper 作為輸入，然後在系統要求您繼續時輸入 n。

您的輸出看起來會類似下列文字：

Spock, select rock, paper or scissor: rock
Spock selects rock
Kirk, select rock, paper or scissor: paper
Kirk selects paper
Round resulted in a loss
Continue game y/n: n
Game ended, Spock has 0, and Kirk has 1
Winner is Kirk

注意

您可以在接續查詢 - 解決方案程式碼中找到本練習的解決方案。

恭喜，您成功完成了！您成功實作了一個 OOP 版本的「剪刀、石頭、布」遊戲。

繼續