🎯 今日目标

  • 综合运用前12天学过的所有知识点

  • 完成一个完整的、可运行的猜数字游戏

  • 学会项目结构设计（函数拆分）

  • 体验“从需求到代码”的完整开发流程

  • 增加游戏难度、历史记录、排行榜等进阶功能

🎮 一、项目需求分析

我们来设计一个完整的猜数字游戏，包含以下功能：

功能说明
随机生成数字每轮游戏生成一个1-100之间的随机整数
用户猜测用户输入数字，程序给出“大了/小了/猜对了”的提示
记录猜测次数统计用户猜对用了多少次
多轮游戏猜完后询问是否继续玩下一轮
最高分记录记录历史最少猜测次数，保存在文件中
输入校验用户输入非数字或超出范围时给出友好提示
难度选择支持简单（1-50）、普通（1-100）、困难（1-200）三种难度

🧱 二、代码结构设计

我们把代码拆分成几个函数，每个函数负责一个独立的功能：

text

guess_game.py
├── get_difficulty()        # 获取难度选择
├── get_random_number()     # 根据难度生成随机数
├── get_user_guess()        # 获取用户输入（带校验）
├── play_round()            # 玩一轮游戏
├── load_high_score()       # 加载历史最高分
├── save_high_score()       # 保存最高分
└── main()                  # 主程序（游戏循环）

💡 这种“一个函数做一件事”的设计原则叫 单一职责原则，让代码更清晰、更易维护。

📝 三、逐步编写代码

3.1 导入需要的模块

python

import random
import os

  • random：生成随机数

  • os：检查文件是否存在

3.2 获取难度选择

python

def get_difficulty():
    """
    让用户选择难度，返回对应的数字范围
    
    返回:
        tuple: (最低值, 最高值)
    """
    print("\n" + "=" * 40)
    print("       选择难度")
    print("=" * 40)
    print("1. 简单（1-50）")
    print("2. 普通（1-100）")
    print("3. 困难（1-200）")
    
    while True:
        choice = input("请输入数字选择难度（1-3）: ")
        if choice == "1":
            return 1, 50
        elif choice == "2":
            return 1, 100
        elif choice == "3":
            return 1, 200
        else:
            print("❌ 无效选择，请输入 1、2 或 3")

3.3 生成随机数

python

def get_random_number(min_num, max_num):
    """
    在指定范围内生成随机整数
    
    参数:
        min_num: 最小值
        max_num: 最大值
    
    返回:
        int: 随机数
    """
    return random.randint(min_num, max_num)

3.4 获取用户猜测（带校验）

python

def get_user_guess(min_num, max_num):
    """
    获取用户输入的猜测数字，带输入校验
    
    参数:
        min_num: 最小值（用于提示和校验）
        max_num: 最大值（用于提示和校验）
    
    返回:
        int: 用户猜测的数字
    """
    while True:
        try:
            guess = input(f"请输入你的猜测（{min_num}-{max_num}）: ")
            guess_num = int(guess)
            if guess_num < min_num or guess_num > max_num:
                print(f"❌ 数字必须在 {min_num}-{max_num} 之间，请重新输入")
                continue
            return guess_num
        except ValueError:
            print("❌ 请输入有效的整数")

3.5 玩一轮游戏

python

def play_round(min_num, max_num):
    """
    玩一轮猜数字游戏
    
    参数:
        min_num: 最小值
        max_num: 最大值
    
    返回:
        int: 本轮猜测次数
    """
    secret = random.randint(min_num, max_num)
    attempts = 0
    max_attempts = 10  # 最多猜测次数
    
    print("\n" + "=" * 40)
    print(f"     猜数字游戏（{min_num}-{max_num}）")
    print("=" * 40)
    print(f"你有 {max_attempts} 次机会，猜一个 {min_num}-{max_num} 之间的数字")
    
    while attempts < max_attempts:
        attempts += 1
        remaining = max_attempts - attempts + 1
        print(f"\n第 {attempts} 次猜测（剩余 {remaining} 次）")
        
        guess = get_user_guess(min_num, max_num)
        
        if guess < secret:
            print("📈 太小了，再大一点")
        elif guess > secret:
            print("📉 太大了，再小一点")
        else:
            print(f"🎉 恭喜！你用了 {attempts} 次猜对了！答案就是 {secret}")
            return attempts
    
    print(f"💔 很遗憾，{max_attempts} 次机会已用完，正确答案是 {secret}")
    return max_attempts + 1  # 返回最大次数+1表示失败

3.6 加载历史最高分

python

HIGH_SCORE_FILE = "high_score.txt"

def load_high_score():
    """
    从文件加载历史最高分（最少猜测次数）
    
    返回:
        int: 历史最高分，如果没有记录则返回 None
    """
    if not os.path.exists(HIGH_SCORE_FILE):
        return None
    
    try:
        with open(HIGH_SCORE_FILE, "r", encoding="utf-8") as f:
            data = f.read().strip()
            if data:
                return int(data)
    except (ValueError, IOError):
        pass
    return None

3.7 保存最高分

python

def save_high_score(score):
    """
    保存最高分到文件
    
    参数:
        score: 当前最高分
    """
    try:
        with open(HIGH_SCORE_FILE, "w", encoding="utf-8") as f:
            f.write(str(score))
        print(f"🏆 新的最高分记录已保存: {score} 次")
    except IOError:
        print("⚠️ 保存最高分时出错")

3.8 主程序

python

def main():
    """
    游戏主程序
    """
    print("=" * 40)
    print("       🎮 猜数字游戏")
    print("=" * 40)
    print("规则：我随机想一个数字，你来猜！")
    
    # 加载历史最高分
    high_score = load_high_score()
    if high_score is not None:
        print(f"🏆 当前最高分（最少猜测次数）: {high_score} 次")
    else:
        print("📝 暂无历史记录，等你来创造！")
    
    # 游戏主循环
    total_games = 0
    total_attempts = 0
    
    while True:
        # 1. 选择难度
        min_num, max_num = get_difficulty()
        
        # 2. 玩一轮
        attempts = play_round(min_num, max_num)
        
        # 3. 统计
        total_games += 1
        if attempts <= 10:  # 只统计成功的游戏
            total_attempts += attempts
        
        # 4. 更新最高分
        if attempts <= 10 and (high_score is None or attempts < high_score):
            high_score = attempts
            save_high_score(high_score)
        
        # 5. 显示统计信息
        print("\n" + "=" * 40)
        print("       本轮统计")
        print("=" * 40)
        print(f"本轮猜测次数: {attempts if attempts <= 10 else '失败'}")
        print(f"总游戏场次: {total_games}")
        if total_games > 0:
            avg = total_attempts / total_games
            print(f"平均猜测次数: {avg:.1f}")
        print(f"最高分记录: {high_score if high_score is not None else '无'}")
        
        # 6. 是否继续
        again = input("\n再来一局？(y/n): ").lower()
        if again != 'y' and again != 'yes':
            print("\n👋 感谢游玩，再见！")
            break
        print("\n" + "=" * 40)
        print("       新的一局！")
        print("=" * 40)

3.9 程序入口

python

if __name__ == "__main__":
    main()

💡 if __name__ == "__main__": 的作用是：当这个文件被直接运行时，执行 main()；当它被作为模块导入时，不自动执行。这是Python的常见写法。

📋 四、完整代码

以下是完整的 guess_game.py 代码：

python

"""
第13天实战项目：猜数字游戏
综合运用：变量、条件判断、循环、函数、文件操作、异常处理、随机数
"""

import random
import os

HIGH_SCORE_FILE = "high_score.txt"


def get_difficulty():
    """
    让用户选择难度，返回对应的数字范围
    
    返回:
        tuple: (最低值, 最高值)
    """
    print("\n" + "=" * 40)
    print("       选择难度")
    print("=" * 40)
    print("1. 简单（1-50）")
    print("2. 普通（1-100）")
    print("3. 困难（1-200）")
    
    while True:
        choice = input("请输入数字选择难度（1-3）: ")
        if choice == "1":
            return 1, 50
        elif choice == "2":
            return 1, 100
        elif choice == "3":
            return 1, 200
        else:
            print("❌ 无效选择，请输入 1、2 或 3")


def get_user_guess(min_num, max_num):
    """
    获取用户输入的猜测数字，带输入校验
    
    参数:
        min_num: 最小值（用于提示和校验）
        max_num: 最大值（用于提示和校验）
    
    返回:
        int: 用户猜测的数字
    """
    while True:
        try:
            guess = input(f"请输入你的猜测（{min_num}-{max_num}）: ")
            guess_num = int(guess)
            if guess_num < min_num or guess_num > max_num:
                print(f"❌ 数字必须在 {min_num}-{max_num} 之间，请重新输入")
                continue
            return guess_num
        except ValueError:
            print("❌ 请输入有效的整数")


def play_round(min_num, max_num):
    """
    玩一轮猜数字游戏
    
    参数:
        min_num: 最小值
        max_num: 最大值
    
    返回:
        int: 本轮猜测次数（如果失败返回 max_attempts + 1）
    """
    secret = random.randint(min_num, max_num)
    attempts = 0
    max_attempts = 10
    
    print("\n" + "=" * 40)
    print(f"     猜数字游戏（{min_num}-{max_num}）")
    print("=" * 40)
    print(f"你有 {max_attempts} 次机会，猜一个 {min_num}-{max_num} 之间的数字")
    
    while attempts < max_attempts:
        attempts += 1
        remaining = max_attempts - attempts + 1
        print(f"\n第 {attempts} 次猜测（剩余 {remaining} 次）")
        
        guess = get_user_guess(min_num, max_num)
        
        if guess < secret:
            print("📈 太小了，再大一点")
        elif guess > secret:
            print("📉 太大了，再小一点")
        else:
            print(f"🎉 恭喜！你用了 {attempts} 次猜对了！答案就是 {secret}")
            return attempts
    
    print(f"💔 很遗憾，{max_attempts} 次机会已用完，正确答案是 {secret}")
    return max_attempts + 1


def load_high_score():
    """
    从文件加载历史最高分（最少猜测次数）
    
    返回:
        int: 历史最高分，如果没有记录则返回 None
    """
    if not os.path.exists(HIGH_SCORE_FILE):
        return None
    
    try:
        with open(HIGH_SCORE_FILE, "r", encoding="utf-8") as f:
            data = f.read().strip()
            if data:
                return int(data)
    except (ValueError, IOError):
        pass
    return None


def save_high_score(score):
    """
    保存最高分到文件
    
    参数:
        score: 当前最高分
    """
    try:
        with open(HIGH_SCORE_FILE, "w", encoding="utf-8") as f:
            f.write(str(score))
        print(f"🏆 新的最高分记录已保存: {score} 次")
    except IOError:
        print("⚠️ 保存最高分时出错")


def main():
    """
    游戏主程序
    """
    print("=" * 40)
    print("       🎮 猜数字游戏")
    print("=" * 40)
    print("规则：我随机想一个数字，你来猜！")
    
    # 加载历史最高分
    high_score = load_high_score()
    if high_score is not None:
        print(f"🏆 当前最高分（最少猜测次数）: {high_score} 次")
    else:
        print("📝 暂无历史记录，等你来创造！")
    
    # 游戏主循环
    total_games = 0
    total_attempts = 0
    
    while True:
        # 1. 选择难度
        min_num, max_num = get_difficulty()
        
        # 2. 玩一轮
        attempts = play_round(min_num, max_num)
        
        # 3. 统计
        total_games += 1
        if attempts <= 10:
            total_attempts += attempts
        
        # 4. 更新最高分
        if attempts <= 10 and (high_score is None or attempts < high_score):
            high_score = attempts
            save_high_score(high_score)
        
        # 5. 显示统计信息
        print("\n" + "=" * 40)
        print("       本轮统计")
        print("=" * 40)
        print(f"本轮猜测次数: {attempts if attempts <= 10 else '失败'}")
        print(f"总游戏场次: {total_games}")
        if total_games > 0 and total_attempts > 0:
            avg = total_attempts / total_games
            print(f"平均猜测次数: {avg:.1f}")
        print(f"最高分记录: {high_score if high_score is not None else '无'}")
        
        # 6. 是否继续
        again = input("\n再来一局？(y/n): ").lower()
        if again != 'y' and again != 'yes':
            print("\n👋 感谢游玩，再见！")
            break
        print("\n" + "=" * 40)
        print("       新的一局！")
        print("=" * 40)


if __name__ == "__main__":
    main()

🎮 五、运行结果演示

启动游戏：

text

========================================
       🎮 猜数字游戏
========================================
规则：我随机想一个数字，你来猜！
📝 暂无历史记录，等你来创造！

========================================
       选择难度
========================================
1. 简单（1-50）
2. 普通（1-100）
3. 困难（1-200）
请输入数字选择难度（1-3）: 2

游戏中：

text

========================================
     猜数字游戏（1-100）
========================================
你有 10 次机会，猜一个 1-100 之间的数字

第 1 次猜测（剩余 10 次）
请输入你的猜测（1-100）: 50
📈 太小了，再大一点

第 2 次猜测（剩余 9 次）
请输入你的猜测（1-100）: 75
📉 太大了，再小一点

第 3 次猜测（剩余 8 次）
请输入你的猜测（1-100）: 62
📈 太小了，再大一点

第 4 次猜测（剩余 7 次）
请输入你的猜测（1-100）: 68
🎉 恭喜！你用了 4 次猜对了！答案就是 68

游戏结束：

text

========================================
       本轮统计
========================================
本轮猜测次数: 4
总游戏场次: 1
平均猜测次数: 4.0
最高分记录: 4
🏆 新的最高分记录已保存: 4 次

再来一局？(y/n): n

👋 感谢游玩，再见！

🎯 今日总结

今天你通过一个完整的项目 —— 猜数字游戏，综合运用了：

知识点用在什么地方
变量和数据类型存储随机数、猜测次数、统计数据
if-elif-else判断猜大了/小了/猜对了
for/while 循环游戏主循环、猜测循环
列表/字典（可以拓展用于历史记录）
函数每个独立功能封装成函数
文件操作保存和读取最高分
异常处理输入校验（非数字处理）
importrandom、os 模块
模块化设计一个函数做一件事

# python # 游戏 # 数据库
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