用220行python代码实现2048小游戏（源码和详细注释以及分析）

- 刚刚在实验楼学习了2048小游戏，用下午和晚上的时间看懂代码加注释，现在把自己的理解和遇到的问题做一下总结，希望对大家有帮助。

实验链接：

https://www.shiyanlou.com/courses/368

首先2048游戏的玩法大家肯定都很了解：初始界面是一个二维矩阵，然后有两个数字（2或4），经过自己的上下左右移动，不相邻的数字紧挨到一起，相邻数字如果相同就合并为一个，然后继续随机产生2或4，经过这样的合并，数字不断变大，最终得到2048获得游戏胜利。

详细的原理可以去实验楼看实验步骤，最有用的就是这张图。这个游戏总共就是有有限的几个状态：初始化，游戏， 游戏胜利，游戏结束，退出游戏。这非常适合用有限状态机来解决。

• 简单说一下整体逻辑（main函数）：初始化界面，等待用户动作，用户产生动作后，进入对应函数，产生相应的效果。举个例子：游戏初始运行init，进入game，用户按下w键，进入move函数，产生向上的移动，同时合并数字和随机产生数字；当数字到达胜利条件，执win函数，界面显示胜利。
• 主要运行流程（能力有限，尽量看吧）：

下面将详细注释的完整代码贴下：

#-*- coding:utf-8 -*-

import curses  #一种很丰富的库，看到啥学啥
from random import randrange, choice # generate and place new tile   #choice 返回一个随机值,randrange 返回一个规定的数
from collections import defaultdict  #默认字典的设置
#from itertools import chain 
#ascll值列表
letter_codes = [ord(ch) for ch in 'WASDRQwasdrq']  #不区分大小写情况，全部包容，ord（）返回字符的十进制整数
actions = ['Up', 'Left', 'Down', 'Right', 'Restart', 'Exit']#几个按键动作
actions_dict = dict(zip(letter_codes, actions * 2)) #将动作和ascll值打包成元组对

def get_user_action(keyboard):  
    """得到用户的响应动作"""
    char = "N"
	#没有动作时一直等待
    while char not in actions_dict:    
        char = keyboard.getch()
		#返回响应的按键
    return actions_dict[char]

def transpose(field):
    """矩阵转置"""
    return [list(row) for row in zip(*field)]

def invert(field):
    """矩阵逆转"""
    return [row[::-1] for row in field]

class GameField(object):
    """游戏场景"""
    def __init__(self, height=4, width=4, win=2048):
        """初始化游戏窗口"""
        self.height = height
        self.width = width
        self.win_value = win
        self.score = 0
        self.highscore = 0
        self.reset()

    def reset(self):
        """重置游戏"""
		#记录最高分
        if self.score > self.highscore:
            self.highscore = self.score
		#分数清零
        self.score = 0
		#遍历游戏区域,给整个区域全部赋值0
        self.field = [[0 for i in range(self.width)] for j in range(self.height)]
		#生成2或者4
        self.spawn()
        self.spawn()

    def move(self, direction):
        """移动时候的变化"""
        def move_row_left(row):
            def tighten(row): # squeese non-zero elements together
                """将行中的非零部分补足为0"""
				#不是0的数
                new_row = [i for i in row if i != 0]
				#准换列表  比如  4 0 0 2  转换成4 2 0 0
                new_row += [0 for i in range(len(row) - len(new_row))]
                return new_row
			#row是一个列表
            def merge(row):
                """数字合并"""
                pair = False
                new_row = []
                for i in range(len(row)):
                    if pair:
						#这个位置数字变为原来2倍
                        new_row.append(2 * row[i])
						#记录得分值
                        self.score += 2 * row[i]
                        pair = False
                    else:
						#判断临近的值是否相同
                        if i + 1 < len(row) and row[i] == row[i + 1]:
                            pair = True
                            new_row.append(0)
                        else:
                            new_row.append(row[i])
                assert len(new_row) == len(row)
                return new_row
            return tighten(merge(tighten(row)))

        moves = {
   }
		#四种移动情况全部包含
        moves['Left']  = lambda field:                              \
                [move_row_left(row) for row in field]
        moves['Right'] = lambda field:                              \
                invert(moves['Left'](invert(field)))
        moves['Up']    = lambda field:                              \
                transpose(moves['Left'](transpose(field)))  #将向上转成向左来看，哦同时对应的区域的数字也要转到左边来
        moves['Down']  = lambda field:                              \
                transpose(moves['Right'](transpose(field)))

        if direction in moves:
            if self.move_is_possible(direction):
                sel