前提：本文实现AI贪吃蛇自行对战，加上人机对战，读者可再次基础上自行添加电脑VS电脑和玩家VS玩家（其实把人机对战写完，这2个都没什么了，思路都一样）
实现效果：
具体功能：
1.智能模式：电脑自己玩（自己吃食物）
2.人机对战：电脑和人操作（在上步的基础上加一个键盘控制的贪吃蛇即可）
实现环境：
Pycharm Python3.6 Curses Win10
具体过程：
一：配置环境：
Curses: 参考链接 (Cp后面代表本地Python环境，别下错了)
( Stackoverflow 真的是个非常好的地方)
二：
1.灵感来源 参考链接：
http://www.hawstein.com/posts/SNAKE-ai.html （Chrome有时候打不开，Firefox可以打开）
2.算法思路：
A*算法： https://www.cnblogs.com/21207-iHome/p/6048969.html （本人之前接触过，当时讲课老师说是自动寻路算法，我感觉和BFS DFS一样，结果没想到居然是A*算法）
BFS DFS(略)
第一步是能制作一个 基本的贪吃蛇 ，熟悉Curses的相关环境(最好别对蛇和食物使用特殊字符，在windows环境下会导致像素延迟，非常丑)
具体思路：
熟悉Curses中相关指令后基本就没什么了， 保证按的下一个键不导致蛇死亡，保证蛇吃食物后食物不在蛇身上，保证蛇碰到自己和边框就死亡,如果按其他键，会导致头被插入2次，从而让蛇死亡。(具体见代码分析)
1 #!/usr/bin/env python2 # -*- coding: utf-8 -*-3 # @Time : 2018/11/5 17:084 # @Author : Empirefree5 # @File : 贪吃蛇-01.py6 # @Software: PyCharm Community Edition78 #curses官方手册：https://docs.python.org/3.5/library/curses.html#module-curses9 #curses参考手册：https://blog.csdn.net/chenxiaohua/article/details/20993041011 # 基本思路：while循环,让蛇一直右走（直到按键,如果按了其他键就会导致蛇头被重复插入1次到snake中，12 # 继而第二次循环就会退出）,蛇是每次自动增长，但是每次没吃到食物就会pop尾部(snake放在dict中，类似链表),按键检查就是只能按方向键13 # 按方向键也存在判别是否出错（按了up后又按down）,然后对于死亡情况就是碰到周围和自己1415 # 1.蛇的移动和吃食物后的变化16 # 2.按键:按其他键和方向键17 # 3.死亡判断1819 import curses20 import random2122 # 开启curses23 def Init_Curse:24 global s25 s = curses.initscr26 curses.curs_set(0) #能见度光标,写错了哇27 curses.noecho28 curses.cbreak #立即得到响应29 s.keypad(True) #特殊处理键位，返回KEY_LEFT3031 #关闭并回到终端32 def Exit_Curse:33 curses.echo34 curses.nocbreak35 s.keypad(False)36 curses.endwin3738 def Start_Game:39 # 窗口化操作40 y, x = s.getmaxyx # curses中是y,x41 w = curses.newwin(y, x, 0, 0)42 w.keypad(1)43 w.timeout(100)4445 # 初始化蛇的位置,并用dict存储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]]4950 # 初始化食物51 food_pos = [int(y / 2), int(x / 2)]52 w.addch(food_pos[0], food_pos[1], '@') # 用@显示食物字元5354 key = curses.KEY_RIGHT # 得到右方向键5556 # 开始,为什么我感觉True比1看的爽一些57 while True:58 next_key = w.getch # 等待输入，传回整数59 print(next_key, 'QAQ')60 # 防止Error61 if next_key != -1:62 if key == curses.KEY_RIGHT and next_key != curses.KEY_LEFT63 or key == curses.KEY_LEFT and next_key != curses.KEY_RIGHT64 or key == curses.KEY_DOWN and next_key != curses.KEY_UP65 or key == curses.KEY_UP and next_key != curses.KEY_DOWN:66 key = next_key6768 # 蛇死亡, 当蛇头碰到蛇身或墙壁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]) 按下其他键就会导致,new_head被插入2次，从而退出71 curses.endwin72 print('!!!游戏结束!!!')73 quit7475 #按键移动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] = 181 elif key == curses.KEY_LEFT:82 new_head[1] -= 183 elif key == curses.KEY_UP:84 new_head[0] -= 185 elif key == curses.KEY_DOWN:86 new_head[0] = 187 snake.insert(0, new_head) #保留蛇头，根据按键更新蛇头8889 #食物位置90 if snake[0] == food_pos:91 food_pos = None92 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_food96 w.addch(food_pos[0], food_pos[1], '@') #再次添加食物，保证食物不在蛇上97 else:98 tail = snake.pop #dict直接pop尾部99 w.addch(tail[0], tail[1], ' ')100101 w.addch(snake[0][0], snake[0][1], 'Q')102103 if __name__ == '__main__':104 Init_Curse105 Start_Game106107 print('QAQ')108 Exit_Curse基本贪吃蛇3.代码剖析：
[红色为代码所需函数]
（蛇每走一步，就更新snake距离food的board距离，涉及 board_rest (更新每个非snake元素距离food的距离)和 board_refresh （本文这里采用BFS算法）），寻找到best_move，然后让蛇移动即可
如果吃的到食物( find_safe_way )：----> 放出虚拟蛇( virtual_shortest_move )（防止蛇吃完食物就被自己绕死）
如果虚拟蛇吃完食物还可以找到 蛇尾（出的去）( is_tail_inside )
直接吃食物( choose_shortest_safe_move )
反之，出不去：
就跟着尾巴走( follow_tail )就好比一直上下绕，就绝对不会死，但是蛇就完全没有灵性
如果吃不到食物
跟着尾巴(走最远的路(
choose_longest_safe_move
))，四个方向走（如果是A*算法需要将8个方向改成4个方向）
如果上诉方法都不行，就涉及到a ny_possible_move ，挑选距离最小的走(这里就会涉及到将自己吃死,有待改进)
（通过以上方法，就可以制造一个基本AI贪吃蛇了，当然，还有很多细节方面东西需要考虑）
报错：
win = curses.newwin(HEIGHT, WIDTH, 0, 0)
_curses.error: curses function returned
原因：Pycharm下面（或者cmd、exe太小，需要拉大点）
1 #!/usr/bin/env python2 # -*- coding: utf-8 -*-3 # @Time : 2018/11/16 14:264 # @Author : Empirefree5 # @File : 贪吃蛇-03.py6 # @Software: PyCharm Community Edition78 import curses9 from curses import KEY_RIGHT, KEY_LEFT, KEY_UP, KEY_DOWN10 from random import randint1112 # 必须要弄成全局哇，不然需要用到的数据太多了13 # 1.初始化界面14 # 2.更新地图，判断是否可以吃到食物15 # 3.如果可以吃到，放出虚拟蛇(这里又设计到地图更新(board_reset)，记录距离(board_refresh)操作)16 # 3.1虚拟蛇若吃食物距离蛇尾有路径（直接吃），否则，追蛇尾17 # 3.2若吃不到，则追蛇尾18 # 4.更新best_move，改变距离19 ###########################################################################################20 #作者：21 print('**************************************************************************')22 print('*****************！！！欢迎使用AI贪吃蛇 ！！！*************************')23 print('*****************作者：胡宇乔 *********************')24 print('*****************工具: Pycharm *********************')25 print('*****************时间: 2018/11/16 14:26 ********************')26 print('***************** (按Esc结束贪吃蛇游戏) **********************')27 print('**************************************************************************')28 # 场地29 HEIGHT, WIDTH = map(int, input('请输入长度长宽[20 40]：').split)30 FIELD_SIZE = HEIGHT * WIDTH3132 #蛇和食物33 HEAD = 034 FOOD = 035 UNDEFINED = (HEIGHT 1) * (WIDTH 1)36 SNAKE = 2 * UNDEFINED3738 # 四个方向的移动39 LEFT = -140 RIGHT = 141 UP = -WIDTH42 DOWN = WIDTH4344 # 错误码45 ERR = -11114647 # 用一维数组来表示二维的东西48 # board表示蛇运动的矩形场地49 # 初始化蛇头在(1,1)的地方，第0行，HEIGHT行，第0列，WIDTH列为围墙，不可用50 # 初始蛇长度为151 board = [0] * FIELD_SIZE52 snake = [0] * (FIELD_SIZE 1)53 snake[HEAD] = 1 * WIDTH 154 snake_size = 155 # tmpsnake即虚拟蛇56 tmpboard = [0] * FIELD_SIZE57 tmpsnake = [0] * (FIELD_SIZE 1)58 tmpsnake[HEAD] = 1 * WIDTH 159 tmpsnake_size = 16061 # food:食物位置(0~FIELD_SIZE-1),初始在(3, 3)62 # best_move: 运动方向63 food = 3 * WIDTH 364 best_move = ERR6566 # 运动方向数组67 mov = [LEFT, RIGHT, UP, DOWN]68 # 接收到的键 和 分数69 key = KEY_RIGHT70 score = 1 # 分数也表示蛇长7172 #cueses初始化73 curses.initscr74 win = curses.newwin(HEIGHT, WIDTH, 0, 0)75 win.keypad(1)76 curses.noecho77 curses.curs_set(0)78 win.border(0)79 win.nodelay(1)80 win.addch(food // WIDTH, food % WIDTH, '@')8182 ###########################################################################################83 #判断是否为空（可走）84 def is_cell_free(idx, psize, psnake):85 return not (idx in psnake[:psize])868788 # 检查某个位置idx是否可向move方向运动89 def is_move_possible(idx, move):90 flag = False91 if move == LEFT:92 flag = True if idx % WIDTH > 1 else False93 elif move == RIGHT:94 flag = True if idx % WIDTH (2 * WIDTH - 1) else False # 即idx/WIDTH > 197 elif move == DOWN:98 flag = True if idx pboard[idx] 1:133 pboard[idx mov[i]] = pboard[idx] 1134 if inqueue[idx mov[i]] == 0:135 queue.append(idx mov[i])136137 return found138139140 #蛇头开始，根据蛇的4个领域选择最远路径(安全一点)141 def choose_shortest_safe_move(psnake, pboard):142 best_move = ERR143 min = SNAKE144 for i in range(4):145 if is_move_possible(psnake[HEAD], mov[i]) and pboard[psnake[HEAD] mov[i]] 3:174 result = False175 return result176177178 # 让蛇头朝着蛇尾运行一步179 # 不管蛇身阻挡，朝蛇尾方向运行180 def follow_tail:181 global tmpboard, tmpsnake, food, tmpsnake_size182 tmpsnake_size = snake_size183 tmpsnake = snake[:]184 board_reset(tmpsnake, tmpsnake_size, tmpboard) # 重置虚拟board185 tmpboard[tmpsnake[tmpsnake_size - 1]] = FOOD # 让蛇尾成为食物186 tmpboard[food] = SNAKE # 让食物的地方变成蛇身187 board_refresh(tmpsnake[tmpsnake_size - 1], tmpsnake, tmpboard) # 求得各个位置到达蛇尾的路径长度188 tmpboard[tmpsnake[tmpsnake_size - 1]] = SNAKE # 还原蛇尾189190 return choose_longest_safe_move(tmpsnake, tmpboard) # 返回运行方向(让蛇头运动1步)191192193 # 在各种方案都不行时，随便找一个可行的方向来走(1步),194 def any_possible_move:195 global food, snake, snake_size, board196 best_move = ERR197 board_reset(snake, snake_size, board)198 board_refresh(food, snake, board)199 min = SNAKE200201 for i in range(4):202 if is_move_possible(snake[HEAD], mov[i]) and board[snake[HEAD] mov[i]] 在以上基础上，还需要引入第一步制造的基本贪吃蛇
细节：1.键盘蛇加入后如何与蛇抢分(只需要return即可，但是 new_food里面是需要更改的)
1 # 产生新食物2 def new_food:3 global food, snake_size, myfood4 cell_free = False5 while not cell_free:6 food1 = [random.randint(1, HEIGHT - 2), random.randint(1, WIDTH - 2)]7 w = randint(1, WIDTH - 2)8 h = randint(1, HEIGHT - 2)9 myfood = [h, w]10 food = h * WIDTH w11 if (is_cell_free(food, snake_size, snake) and [w, h] not in snake1):12 cell_free = True13 win.addch(food // WIDTH, food % WIDTH, '@')2.一直没说，由于蛇加入后很多变量都需要global，导致变量看起来非常麻烦（读者要有心理准备）
3.curses里面的win.timeout是控制蛇的速度
好像就没什么了，想起来了在更。我没加入2条蛇不能彼此碰撞（读者也可以弄成2个地图，然后看AI蛇和你自己的蛇如何操作跑，我是放在了一个地图里面）
当然还有很多很多细节，不过主要思路写下来了。其余就靠分析代码自行研究了。Python制作AI贪吃蛇
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如何用Python写一个贪吃蛇AI
首先，让我们罗列一些问题： (像头脑风暴那样，想到什么就写下来即可)
蛇和食物间有路径直接就去吃，不可取。那该怎么办？
如果蛇去吃食物后，布局是安全的，是否就直接去吃？(这样最优吗？)
怎样定义布局是否安全？
蛇和食物之间如果没有路径，怎么办？
最短路径是否最优？(这个明显不是了)
那么，如果者态氏布局安全的情况下，最短路径是否最优？
除了最短路径，我们还可以怎么走？S形？最长？
怎么应对蛇身越来越长这个问题？
食物是随机出现的，有没可能出现无解的布局？
暴力法(brute force)能否得到最优序列？(让贪吃蛇尽可能地多吃食物)
只要去想，问题还挺多的。这时让我们以面向过程的思想，带着上面的问题，
把思路理一理。一开始，蛇很短(初始化长度为1)，它看到了一个食物， 使用 BFS 得到矩形中每个位置到达食物的最短路径长度。在没有蛇身阻挡下，
就是曼哈顿距离。然后，我要先判断一下，贪吃蛇这一去是否安全。 所以我需要一条虚拟的蛇，它每次负责去探路。如果安全，才让真正的蛇去跑。
当然，虚拟的蛇是不会绘制出来的，它只负责模拟探路。那么， 怎么定义一个布局是安全的呢？ 如果你把文章开头那张动态图片中蛇的销魂走位好好的看一下，
会发现即使到最后蛇身已经很长了，它仍然没事一般地走出了一条路。而且， 是跟着蛇尾走的！嗯，这个其实不难解释，蛇在运动的过程中，消耗蛇身，
蛇尾后面总是不断地出现新的空间。蛇短的时候还无所谓，当蛇一长， 就会发现，要想活下来，基本就只能追着蛇尾跑了。在追着蛇尾跑的过程中，
再去考首散虑能否安全地吃到食物。(下图是某次 BFS 后，得到的一个布局， 0 代表食物，数字代表该位置到达食物的距离， 号代表蛇头，*号代表蛇身，
-号代表蛇尾，#号代表空格，外面的一圈#号代表围墙)
# # # # # # #
# 0 1 2 3 4 #
# 1 2 3 # 5 #
# 2 3 4 - 6 #
# 3 * * 7 #
# 4 5 6 7 8 #
# # # # # # #
经过上面的分析，我们可以将布局是否安全定义为蛇是否可以跟着蛇尾运动， 也就是蛇吃完食物后，蛇头和蛇尾间是否存在路径，如果存在，我就认为是安全的。
OK，继续。真蛇派出虚拟闭世蛇去探路后，发现吃完食物后的布局是安全的。那么，
真蛇就直奔食物了。等等，这样的策略好吗？未必。因为蛇每运动一步， 布局就变化一次。布局一变就意味着可能存在更优解。比如因为蛇尾的消耗，
原本需要绕路才能吃到的食物，突然就出现在蛇眼前了。所以，真蛇走一步后， 更好的做法是，重新做 BFS。然后和上面一样进行安全判断，然后再走。
接下来我们来考虑一下，如果蛇和食物之间不存在路径怎么办？ 上文其实已经提到了做法了，跟着蛇尾走。只要蛇和食物间不存在路径， 蛇就一直跟着蛇尾走。同样的，由于每走一步布局就会改变， 所以每走一步就重新做 BFS 得到最新布局。
好了，问题又来了。如果蛇和食物间不存在路径且蛇和蛇尾间也不存在路径，
怎么办？这个我是没办法了，选一步可行的路径来走就是了。还是一个道理， 每次只走一步，更新布局，然后再判断蛇和食物间是否有安全路径；
没有的话，蛇头和蛇尾间是否存在路径；还没有，再挑一步可行的来走。
上面列的好几个问题里都涉及到蛇的行走策略，一般而言， 我们会让蛇每次都走最短路径。这是针对蛇去吃食物的时候，
可是蛇在追自己的尾巴的时候就不能这么考虑了。我们希望的是蛇头在追蛇尾的过程中，
尽可能地慢。这样蛇头和蛇尾间才能腾出更多的空间，空间多才有得发展。 所以蛇的行走策略主要分为两种：
1. 目标是食物时，走最短路径
2. 目标是蛇尾时，走最长路径
那第三种情况呢？与食物和蛇尾都没路径存在的情况下， 这个时候本来就只是挑一步可行的步子来走，最短最长关系都不大了。
至于人为地让蛇走S形，我觉得这不是什么好策略，最初版本中已经分析过它的问题了。 (当然，除非你想使用最最无懈可击的那个版本，就是完全不管食物，
让蛇一直走S，然后在墙边留下一条过道即可。这样一来， 蛇总是可以完美地把所有食物吃完，然后占满整个空间，可是就很 boring 了。
没有任何的意思)
上面还提到一个问题：因为食物是随机出现的，有没可能出现无解的局面？ 答案是：有。我运行了程序，然后把每一次布局都输出到 log，发现会有这样的情况：
# # # # # # #
# * * * * * #
# * * - 0 * #
# * * # * #
# * * * * * #
# * * * * * #
# # # # # # #
其中， 号是蛇头，-号是蛇尾，*号是蛇身，0 是食物，#号代表空格，外面一圈# 号代表墙。这个布局上，食物已经在蛇头面前了，可是它能吃吗？不能！ 因为它吃完食物后，长度加1，蛇头就会把 0 的位置填上，布局就变成：
# # # # # # #
# * * * * * #
# * * - * #
# * * # * * #
# * * * * * #
# * * * * * #
# # # # # # #
此时，由于蛇的长度加1，蛇尾没有动，而蛇头被自己围着，挂掉了。可是， 我们却还有一个空白的格子#没有填充。按照我们之前教给蛇的策略，
面对这种情况，蛇头就只会一直追着蛇尾跑，每当它和食物有路径时， 它让虚拟的蛇跑一遍发现，得到的新布局是不安全的，所以不会去吃食物，
而是选择继续追着蛇尾跑。然后它就这样一直跑，一直跑。死循环， 直到你按 ESC 键为止。
由于食物是随机出现的，所以有可能出现上面这种无解的布局。当然了， 你也可以得到完满的结局，贪吃蛇把整个矩形都填充满。
上面的最后一个问题，暴力法是否能得到最优序列。从上面的分析看来， 可以得到，但不能保证一定得到。
最后，看看高瞻远瞩的蛇是怎么跑的吧：