pgzero游戏：拼图

##**一、添加图块**
###**1.创建游戏场景**
图片采用96×96大小，界面划分成3×3的九宫格。
```
import pgzrun
import random
SIZE = 96                #图块边长
WIDTH = 3 * SIZE         #窗口宽度
HEIGHT = 3 * SIZE        #窗口高度
finish = False           #布尔变量，用于判断游戏是否结束
pics = []                #角色列表
```
绘制背景，这里用白色背景。
```
def draw():
    screen.fill((255,255,255))

pgzrun.go()
```
运行测试，就能看到一个288*288的白色窗口。
###**2.列表管理图片块**
对这个游戏而言，每个图块都可以操作，所以都应看成角色。为了方便处理，用列表来储存角色（回忆消消乐）。
角色创建用Actor()方法。
在pic = [] 语句之后添加代码：
```
for i in range(8):
    pic = Actor(f"puzzle_pic{i}")
    pic.index = i
    pics.append(pic)
```
因为图片统一命名格式为：puzzle_pic+编号.png
所以用循环可以快速创建角色，此方法在消消乐中也用过了。
9张图片却创建了8个角色？玩过华容道的知道，需要留出一个空白位置，否则图片就无法移动了，所以9个图块，只创建了8个角色。
index属性的编号，到时候要用于检测拼图是否完成。
##**二、打乱图块**
###**1.使用打乱列表方法**
我们已经学过random模块的随机整数方法，现在来学习一下打乱列表的方法。
```
random.shuffle(列表名)
```
shuffle()方法能够打乱列表中的顺序，这样每次出现都是打乱的图块。
在角色列表生成代码之后，加入以下语句，注意跟上面的for对齐：
```
random.shuffle(pics)
```
###**2.将图片显示出来**
回顾pgzrun的坐标知识和角色位置设置。
![](/api/file/getImage?fileId=63f6ef31d170a10014003a54)
在学习消消乐的时候讲解过角色位置定位的方法，角色中心可以用x和y来设置，但是要平铺，应该使用(left,top)或(right,bottom)
那么九宫格是3×3的表格，可以表示为(图块左上角坐标)：
![](/api/file/getImage?fileId=63f6ef31d170a10014003a58)
可以把编号对3进行求余或商，计算出这些位置。
**列是编号对3求余**
**行是编号对3求商**
看下图规律：
![](/api/file/getImage?fileId=63f6ef31d170a10014003a56)
对一组连续的数而言，都去除以同一个整数，余数规律必然是0、1、...
同理，都去除以同一个整数，商的规律每隔整数个就会加1。
这样求出来的坐标，刚好填满九格宫。
因为图块边长为SIZE，我们设置位置时，需要知道像素的位置，所以需要把**行和列都去×SIZE**，计算出实际位置，在**打乱pics列表后**再计算角色的实际位置。
```python
for i in range(8):
    pics[i].left = i%3*SIZE      #角色实际列的位置
    pics[i].top = i//3*SIZE      #角色实际行的位置
```
接着修改draw()函数，把图块画出来。
```
def draw():
    screen.fill((255,255,255))
    for pic in pics:
        pic.draw()
```
运行测试，将会看到打乱的图块。
##**三、移动图块**
###**1.处理鼠标单击事件**
在消消乐已经接触过鼠标事件，复习一下用法：
```
def on_mouse_down(pos):
    print(f"x={pos[0]}")
    print(f"y={pos[1]}")
```
运行测试。
###**2.获取图块在九宫格中的位置**
鼠标点击获得的坐标是以像素为单位的，我们需要转换为九宫格的坐标。
之前**九宫格坐标->像素坐标**，我们把行和列都乘SIZE，所以还原反过来计算就可以了，即$pos[0]//SIZE$和$pos[1]//SIZE$。
游戏逻辑：
(1).点击图块（也有可能点空白处），所以要判断当前是不是真的图块。
(2).上下左右判断，根据坐标寻找空白位置，找到空白处，把当前点中的图块移动。上下移动，角色y属性加减SIZE；左右移动，角色x属性加减SIZE。
总和1和2，我们都需要判断某个位置是图块还是空白，所以需要自行设计一个函数来实现。
```python
def is_pic(x,y):
    for pic in pics:                              #遍历所有图块角色
        if pic.x//SIZE == x and pic.y//SIZE == y: #是否找到图块
            return pic              #返回角色
    return None                     #None，空值，表示没有
```
修改鼠标单击事件代码如下：
```python
def on_mouse_down(pos):
    pic_x = pos[0]//SIZE             #计算九宫格中的列
    pic_y = pos[1]//SIZE             #计算九宫格中的行
    now_pic = is_pic(pic_x,pic_y)    #判断是否是图块
    if now_pic == None:              #不是图块
        return
```
###**3.判断图块是否能移动**
根据前面讲的，当前点击的如果是图块，就上下左右寻找空白处。
![](/api/file/getImage?fileId=63f6ef31d170a10014003a55)
所以，我们只要判断这4个位置是否为None，如果为None，则当前图块往空白处移动.
```
    if pic_y>0 and is_pic(pic_x,pic_y-1) == None:
        now_pic.y -= SIZE
```
解释：pic_x,pic_y 是当前鼠标点击的位置（已转换为数组中的下标），所以鼠标点击图片的上一张图片位置为(pic_x,pic_y-1)，先要判断是否**越界**，然后用is_pic()函数判断是不是空白，即返回结果是否是**None**，如果是None，则当前鼠标单击的图块向上移动SIZE个像素（数组坐标中上下相差1）。
**挑战**
剩下3个方向该如何写？(对照上图和向上移的代码思考)
```python
def on_mouse_down(pos):
    pic_x = pos[0]//SIZE           #计算当前点击在二维数组中的位置
    pic_y = pos[1]//SIZE
    now_pic = is_pic(pic_x,pic_y)  #判断是空白还是图块
    if now_pic == None:            #如果是图块，则不处理
        return
    if pic_y>0 and is_pic(pic_x,pic_y-1) == None:
       now_pic.y -= SIZE
    if ...
       ...
    if ...
       ...
    if ...
       ...
```
##**四、游戏结束设计**
###**1.检查拼图是否完成**
在创建角色的时候，我们依次给角色的index属性编了号，所以要判断拼图是否完成，就要看图块有没有按index属性从小到大排列，即下图：
![](/api/file/getImage?fileId=63f6ef31d170a10014003a57)
所以，我们的思路是：从左往右，从上往下，查询图块的index属性，回想之前如何给图块计算实际像素的位置？
![](/api/file/getImage?fileId=63f6ef31d170a10014003a58)
```python
for i in range(8):
    pics[i].left = i%3*SIZE      #角色实际列的位置
    pics[i].top = i//3*SIZE      #角色实际行的位置
```
所以，把数组中的位置遍历，只要不去乘SIZE即可。
代码如下：
```python
def update():
    for i in range(8):
        pic = is_pic(i%3,i//3)  #查询二维的所有坐标
        if(pic == None or pic.index!=i): #返回的不是图块或编号对不上，则拼图还没完成
            return
```
**注意：update()跟draw()一样，也是属于pgzero框架函数，作用为隔一段时间执行一次update()**
虽然判断图块是否移正确已经完成，但是程序还不知道已拼完。
之前我们设了一个**布尔变量**:finish。它初值为**False**,表示拼图还没完成，所以，如果检测全部通过，程序应该修改它的值为True.
修改update()如下：
```python
def update():
    global finish           #全局变量，加global声明
    if finish==True:        #拼图已经结束，则不需要判断
        return
    for i in range(8):
        pic = is_pic(i%3,i//3)
        if(pic == None or pic.index!=i):
            return
    finish = True           #全部通过，标记为完成
```
然后，应该在每次移动之后，调用这个函数判断拼图是否已经完成。所以在鼠标点击事件的最后，调用update()。
###**2.显示最后一张图片**
虽然拼图完成的逻辑已完成，实际去点击的时候，图块还能移动。所以，我们要把最后一块图片补上去，即右下角。
在批量创建角色之后，单独创建一个图块角色，然后当拼图完成的时候，把它画出来。
```
lastpic = Actor("puzzle_pic8")
lastpic.left = 2 * SIZE
lastpic.top  = 2 * SIZE
```
在draw()函数中，判断拼图是否完成，如完成，则画出最后一张图块，为了保证图片不再移动，把最后一张图片添加到角色列表中，这样draw()会自动补上最后一块，所以update()方法中加上列表添加语句即可。
```python
def update():
    global finish           #全局变量，加global声明
    if finish==True:        #拼图已经结束，则不需要判断
        return
    for i in range(8):
        pic = is_pic(i%3,i//3)
        if(pic == None or pic.index!=i):
            return
    finish = True           #全部通过，标记为完成
    pics.append(lastpic)    #添加最后的图片
```
###**3.播放游戏完成的声音**
这个以前学过了，建一个sounds文件夹，放入声音文件（wav或ogg)，然后函数调用即可。
为了只播放一次，应该放在update()方法内，修改如下：
```python
def update():
    global finish           #全局变量，加global声明
    if finish==True:        #拼图已经结束，则不需要判断
        return
    for i in range(8):
        pic = is_pic(i%3,i//3)
        if(pic == None or pic.index!=i):
            return
    finish = True           #全部通过，标记为完成
    pics.append(lastpic)    #添加最后的图片
    sounds.win.play()
```
###**4.加上完成字幕**
用screen.draw.text()方法可以在屏幕上输出文本（中文不行）。
绘制和输出信息，要在draw()方法中进行，代码修改如下：
```python
def draw():
    screen.fill((255,255,255))
    for pic in pics:
        pic.draw()
    if finish:
        screen.draw.text("Congratulation!",center=(WIDTH//2,HEIGHT//2),fontsize=50,color="red")
```

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