趣味十足的石头剪刀布游戏：从代码到策略的全面解析

（一）基础游戏规则

本游戏以回合制的形式进行，具体规则如下：

• 玩家可以选择"r"代表石头、"p"代表布、"s"代表剪刀。
• 电脑也会从石头、布、剪刀中做出选择。
• 胜负判定规则为：
• 石头（r）能压碎剪刀（s）。
• 剪刀（s）可以剪断布（p）。
• 布（p）能够覆盖石头（r）。

（二）游戏获胜目标

游戏采用积分制，率先获得 5 分的一方将赢得整个系列赛的胜利。

（一）关键数据结构

beats = {'r': 's', 'p': 'r', 's': 'p'}
loses = {value: key for key, value in beats.items()}
state = {'player': 0, 'computer': 0, 'ties': 0}
guesses = []
default = random.choice('rps')
        

- beats字典：用于定义每种选择能击败的对象，例如beats['r'] = 's'，表示石头（r）可以击败剪刀（s）。

- loses字典：通过对beats字典进行键值对反转得到，它定义了每种选择会被什么对象击败，比如loses['s'] = 'r'，意味着剪刀（s）会被石头（r）击败。

- state字典：用于记录游戏的当前状态，包含玩家得分、电脑得分以及平局的次数。

- guesses列表：用于存储每一轮游戏中玩家和电脑的选择。

- default变量：随机选择初始的默认出拳选项。

（二）策略函数实现

程序中实现了三种不同的策略，电脑会随机选择其中一种策略来出拳：

1. always_same 函数

   始终保持出同一种拳，即返回初始随机选择的default值。

   
   def always_same():
       return default
                   

2. random_strategy 函数

   每次都随机从'r'、'p'、's'中选择一个出拳。

   
   def random_strategy():
       return random.choice('rps')
                   

3. beat_last 函数

   根据玩家上一轮的出拳来选择能击败它的拳。如果是第一轮游戏，没有上一轮的记录，就返回default值。

   
   def beat_last():
       if not guesses:
           return default
       last, _ = guesses[-1]
       return loses[last]
                   

（三）玩家输入处理

def get_option():
    while True:
        choice = input('Enter "r" for rock, "p" for paper, "s" for scissors: ')
        if choice not in beats:
            print('Invalid choice.')
            continue
        return choice
        

（四）游戏主循环

print(__doc__)

while True:
    player = get_option()
    computer = strategy()
    guess = (player, computer)
    guesses.append(guess)

    print('Player chooses:', player)
    print('Computer chooses:', computer)

    if player == computer:
        state['ties'] += 1
        print('Tie!')
    elif beats[player] == computer:
        state['player'] += 1
        print('Player wins!')
    else:
        state['computer'] += 1
        print('Computer wins!')

    print()
    print('Player points:', state['player'])
    print('Computer points:', state['computer'])
    print()

    if state['player'] == 5:
        print('PLAYER WINS!')
        break

    if state['computer'] == 5:
        print('COMPUTER WINS!')
        break

print('Computer strategy:', strategy.__name__)
        

（一）题目要求的策略实现

1. 循环轮换策略

   
   def cycle_strategy():
       cycle = ['r', 'p', 's']
       # 假设用一个全局变量来记录当前索引
       if not hasattr(cycle_strategy, 'index'):
           cycle_strategy.index = 0
       result = cycle[cycle_strategy.index]
       cycle_strategy.index = (cycle_strategy.index + 1) % 3
       return result
                   

2. 模仿上一次电脑选择的策略

   
   def copy_last_computer():
       if not guesses:
           return default
       _, last_computer = guesses[-1]
       return last_computer
                   

（二）自定义创新策略

1. 统计偏好策略

   
   def statistical_strategy():
       if not guesses:
           return default
       player_choices = [choice[0] for choice in guesses]
       from collections import Counter
       most_common = Counter(player_choices).most_common(1)
       if most_common:
           preferred = most_common[0][0]
           return beats[preferred]
       return random_strategy()
                   

2. 心理博弈策略

   
   def psychological_strategy():
       if not guesses:
           return default
       last_player, last_computer = guesses[-1]
       
       # 上一轮平局
       if last_player == last_computer:
           return beats[last_computer]
       # 上一轮玩家赢
       elif beats[last_player] == last_computer:
           return last_computer
       # 上一轮电脑赢
       else:
           options = ['r', 'p', 's']
           options.remove(last_computer)
           return random.choice(options)
                   

（一）游戏特点总结

• 该石头剪刀布游戏程序结构清晰，实现了基础的游戏功能和多种策略，具有良好的可扩展性。
• 通过使用字典来定义胜负关系，使代码更加简洁和易于理解。
• 不同的策略为游戏增加了多样性和挑战性，让玩家可以体验到不同的游戏风格。

（二）拓展方向

1. 图形用户界面（GUI）：可以使用 Tkinter、PyQt 等库为游戏添加图形界面，使游戏更加直观和美观。
2. 网络对战功能：实现网络连接功能，让玩家可以与远程的朋友进行对战。
3. 更多策略：可以继续开发更多有趣的策略，如基于机器学习的策略，让电脑能够通过学习玩家的历史出拳来提高胜率。
4. 游戏统计与分析：添加游戏统计功能，记录玩家的游戏历史、胜率等信息，并进行分析和展示。