Python制作AI貪吃蛇，很多很多細節、思路都寫下來了！

前提：本文實現AI貪吃蛇自行對戰，加上人機對戰，讀者可再次基礎上自行添加電腦VS電腦和玩家VS玩家（其實把人機對戰寫完，這2個都沒什麼了，思路都一樣）

實現效果：

具體功能：

1.智能模式：電腦自己玩（自己吃食物）

2.人機對戰：電腦和人操作（在上步的基礎上加一個鍵盤控制的貪吃蛇即可）

實現環境：

Pycharm + Python3.6 + Curses + Win10

具體過程：

一：配置環境：

Curses: 參考鏈接 (Cp後面代表本地Python環境，別下錯了) ( Stackoverflow 真的是個非常好的地方)

二： 

1.靈感來源+參考鏈接：

http://www.hawstein.com/posts/snake-ai.html （Chrome有時候打不開，Firefox可以打開）

2.算法思路：

AI算法：https://www.cnblogs.com/21207-iHome/p/6048969.html （本人之前接觸過，當時講課老師說是自動尋路算法，我感覺和BFS+DFS一樣，結果沒想到居然是AI算法）

BFS+DFS(略)

第一步是能制作一個 基本的貪吃蛇 ，熟悉Curses的相關環境(最好別對蛇和食物使用特殊字符，在windows環境下會導致像素延遲，非常丑)

#curses官方手冊：

https://docs.python.org/3.5/library/curses.html#module-curses

#curses參考手冊：

https://blog.csdn.net/chenxiaohua/article/details/2099304

具體思路：

熟悉Curses中相關指令後基本就沒什麼了， 保證按的下一個鍵不導致蛇死亡，保證蛇吃食物後食物不在蛇身上，保證蛇碰到自己和邊框就死亡,如果按其他鍵，會導致頭被插入2次，從而讓蛇死亡。(具體見代碼分析)

 1 #!/usr/bin/env python
 2 # -*- coding: utf-8 -*-
 3 # @Time : 2018/11/5 17:08
 4 # @Author : Empirefree
 5 # @File : 貪吃蛇-01.py
 6 # @Software: PyCharm Community Edition
 7
 8 #curses官方手冊：https://docs.python.org/3.5/library/curses.html#module-curses
 9 #curses參考手冊：https://blog.csdn.net/chenxiaohua/article/details/2099304
 10
 11 # 基本思路：while循環,讓蛇一直右走（直到按鍵,如果按了其他鍵就會導致蛇頭被重復插入1次到snake中，
 12 # 繼而第二次循環就會退出）,蛇是每次自動增長，但是每次沒吃到食物就會pop尾部(snake放在dict中，類似鏈表),按鍵檢查就是只能按方向鍵
 13 # 按方向鍵也存在判別是否出錯（按了up後又按down）,然後對於死亡情況就是碰到周圍和自己
 14
 15 # 1.蛇的移動和吃食物後的變化
 16 # 2.按鍵:按其他鍵和方向鍵
 17 # 3.死亡判斷
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 19 import curses
 20 import random
 21
 22 # 開啟curses
 23 def Init_Curse():
 24 global s
 25 s = curses.initscr()
 26 curses.curs_set(0) #能見度光標,寫錯了哇
 27 curses.noecho()
 28 curses.cbreak() #立即得到響應
 29 s.keypad(True) #特殊處理鍵位，返回KEY_LEFT
 30
 31 #關閉並回到終端
 32 def Exit_Curse():
 33 curses.echo()
 34 curses.nocbreak()
 35 s.keypad(False)
 36 curses.endwin()
 37
 38 def Start_Game():
 39 # 窗口化操作
 40 y, x = s.getmaxyx() # curses中是y,x
 41 w = curses.newwin(y, x, 0, 0)
 42 w.keypad(1)
 43 w.timeout(100)
 44
 45 # 初始化蛇的位置,並用dict存儲
 46 snake_x = int(x / 4)
 47 snake_y = int(y / 2)
 48 snake = [[snake_y, snake_x], [snake_y, snake_x - 1], [snake_y, snake_x - 2]]
 49
 50 # 初始化食物
 51 food_pos = [int(y / 2), int(x / 2)]
 52 w.addch(food_pos[0], food_pos[1], '@') # 用@顯示食物字元
 53
 54 key = curses.KEY_RIGHT # 得到右方向鍵
 55
 56 # 開始,為什麼我感覺True比1看的爽一些
 57 while True:
 58 next_key = w.getch() # 等待輸入，傳回整數
 59 print(next_key, 'QAQ')
 60 # 防止Error
 61 if next_key != -1:
 62 if key == curses.KEY_RIGHT and next_key != curses.KEY_LEFT
 63 or key == curses.KEY_LEFT and next_key != curses.KEY_RIGHT
 64 or key == curses.KEY_DOWN and next_key != curses.KEY_UP
 65 or key == curses.KEY_UP and next_key != curses.KEY_DOWN:
 66 key = next_key
 67
 68 # 蛇死亡, 當蛇頭碰到蛇身或牆壁
 69 if snake[0][0] in [0, y] or snake[0][1] in [0, x] or snake[0] in snake[1:]:
 70 # print(snake[0], snake[1]) 按下其他鍵就會導致,new_head被插入2次，從而退出
 71 curses.endwin()
 72 print('!!!游戲結束!!!')
 73 quit()
 74
 75 #按鍵移動
 76 tempy = snake[0][0]
 77 tempx = snake[0][1]
 78 new_head = [tempy, tempx]
 79 if key == curses.KEY_RIGHT:
 80 new_head[1] += 1
 81 elif key == curses.KEY_LEFT:
 82 new_head[1] -= 1
 83 elif key == curses.KEY_UP:
 84 new_head[0] -= 1
 85 elif key == curses.KEY_DOWN:
 86 new_head[0] += 1
 87 snake.insert(0, new_head) #保留蛇頭，根據按鍵更新蛇頭
 88
 89 #食物位置
 90 if snake[0] == food_pos:
 91 food_pos = None
 92 while food_pos is None:
 93 new_food = [random.randint(1, y - 1), random.randint(1, x - 1)]
 94 if new_food not in snake:
 95 food_pos = new_food
 96 w.addch(food_pos[0], food_pos[1], '@') #再次添加食物，保證食物不在蛇上
 97 else:
 98 tail = snake.pop() #dict直接pop尾部
 99 w.addch(tail[0], tail[1], ' ')
100
101 w.addch(snake[0][0], snake[0][1], 'Q')
102
103 if __name__ == '__main__':
104 Init_Curse()
105 Start_Game()
106
107 print('QAQ')
108 Exit_Curse()
基本貪吃蛇

3.代碼剖析：

[紅色為代碼所需函數]

（蛇每走一步，就更新snake距離food的board距離，涉及 board_rest (更新每個非snake元素距離food的距離)和 board_refresh （本文這裡采用BFS算法）），尋找到best_move，然後讓蛇移動即可

如果吃的到食物( find_safe_way )：----> 放出虛擬蛇( virtual_shortest_move )（防止蛇吃完食物就被自己繞死）

如果虛擬蛇吃完食物還可以找到 蛇尾（出的去）( is_tail_inside )

直接吃食物( choose_shortest_safe_move )

反之，出不去：

就跟著尾巴走( follow_tail )就好比一直上下繞，就絕對不會死，但是蛇就完全沒有靈性

如果吃不到食物

跟著尾巴(走最遠的路( choose_longest_safe_move ))，四個方向走（如果是A*算法需要將8個方向改成4個方向）

如果上訴方法都不行，就涉及到a ny_possible_move ，挑選距離最小的走(這裡就會涉及到將自己吃死,有待改進)

（通過以上方法，就可以制造一個基本AI貪吃蛇了，當然，還有很多細節方面東西需要考慮）

報錯：

win = curses.newwin(HEIGHT, WIDTH, 0, 0)

_curses.error: curses function returned NULL

原因：Pycharm下面（或者cmd、exe太小，需要拉大點）

 1 #!/usr/bin/env python
 2 # -*- coding: utf-8 -*-
 3 # @Time : 2018/11/16 14:26
 4 # @Author : Empirefree
 5 # @File : 貪吃蛇-03.py
 6 # @Software: PyCharm Community Edition
 7
 8 import curses
 9 from curses import KEY_RIGHT, KEY_LEFT, KEY_UP, KEY_DOWN
 10 from random import randint
 11
 12 # 必須要弄成全局哇，不然需要用到的數據太多了
 13 # 1.初始化界面
 14 # 2.更新地圖，判斷是否可以吃到食物
 15 # 3.如果可以吃到，放出虛擬蛇(這裡又設計到地圖更新(board_reset)，記錄距離(board_refresh)操作)
 16 # 3.1虛擬蛇若吃食物距離蛇尾有路徑（直接吃），否則，追蛇尾
 17 # 3.2若吃不到，則追蛇尾
 18 # 4.更新best_move，改變距離
 19 ###########################################################################################
 20 #作者：
 21 print('**************************************************************************')
 22 print('*****************！！！歡迎使用AI貪吃蛇 ！！！*************************')
 23 print('*****************作者：胡宇喬 *********************')
 24 print('*****************工具: Pycharm *********************')
 25 print('*****************