python初体验 ——>>> 模拟体育竞技
一、排球训练营
1. 简介： 模拟不同的两个队伍进行排球的模拟比赛。
2. 模拟原理： 通过输入各自的能力值(Ⅰ)，模拟比赛的进行( P )，最后输出模拟的结果( O )。
P 简介：通过产生随机数得到每局比赛的难度，若小于能力值则表示赢得本局比赛，反之输掉本局比赛。
3. 规则简介：
① 每场比赛采用 5局3胜制。
② 前四局采用25分制，每个队只有在赢得至少25分，且同时超过对方2分时才胜一局。
③ 决胜局(第五局)采用15分制，先获得15分，且同时超过对方2分为胜。
4. 准备就绪，就差代码来实现了
插入代码之前，先对代码做个简单的介绍：
| 函数名称 | 函数说明 |
| printInfo() | 打印程序的介绍信息 |
| getInputs() | 获得用户输入的参数 |
| simNGames(n, probA, probB) | 模拟n场比赛 |
| simOneGame(probA, probB) | 模拟一场比赛，包括五局，采取五局三胜制 |
| simAGame(N, probA, probB) | 模拟一局比赛 |
| GameOver(N, scoreA, scoreB) | 定义一局比赛的结束条件 |
| printResult(n, winsA, winsB) | 输出模拟比赛的结果 |
好了，看看代码吧，虽然有点长，但应该可以看懂 ^_^
1 # -*- encoding:utf-8 -*-
2 '''
3 模拟排球竞技
4 @author:傲博不太傲
5 '''
6 # 比赛规则：
7 # 1. 采用5局3胜制
8 # 2. 前四局采用25分制，每个队只有在赢得至少25分，且同时超过对方2分时才胜一局
9 # 3. 决胜局(第五局)采用15分制，先获得15分，且同时超过对方2分为胜
10
11 from random import random
12 def printInfo():
13 '''
14 function: 打印程序的介绍信息
15 '''
16 print("产品名称： 排球竞技模拟分析器")
17 print("产品概述： 通过输入2个队伍A和B的能力值(0到1之间的小数表示)，能够模拟多次2个队伍A和B的排球竞技比赛，从而得出各自的胜率！")
18 print("产品作者： 步平凡 - 04
")
19
20 def getInputs():
21 '''
22 function: 获得用户输入的参数
23 '''
24 probA = eval(input("请输入队伍A的能力值(0~1)："))
25 probB = eval(input("请输入队伍B的能力值(0~1)："))
26 n = eval(input("请输入需要模拟比赛的场次数："))
27 return probA, probB, n
28
29 def simNGames(n, probA, probB):
30 '''
31 function: 模拟n场比赛
32 n: 模拟n场比赛
33 probA, probB: 分别为队伍A和B的能力值
34 winA, winB: 队伍A和B在一场比赛中获胜的局数
35 winsA, winsB: 队伍A和B赢得比赛的场数，总共n场
36 '''
37 winsA, winsB = 0, 0
38 for _ in range(n):
39 winA, winB = simOneGame(probA, probB)
40 if winA > winB:
41 winsA += 1
42 else:
43 winsB += 1
44 return winsA, winsB
45
46 def simOneGame(probA, probB):
47 '''
48 function: 模拟一场比赛，包括五局，采取五局三胜制
49 probA, probB： 分别为队伍A和B的能力值
50 return: 返回队伍A和B在本场比赛中获胜的局数
51 scoreA, scoreB: 分别为队伍A和B一局比赛获得的分数
52 winA, winB: 分别为队伍A和B一场比赛获胜的局数
53 '''
54 N = 1 # 代表本次比赛的局次
55 winA, winB = 0, 0
56 for _ in range(5):
57 scoreA, scoreB = simAGame(N, probA, probB)
58 if scoreA > scoreB:
59 winA += 1
60 else:
61 winB += 1
62 N += 1
63 if winA == 3 or winB == 3:
64 break
65 return winA, winB
66
67 def simAGame(N, probA, probB):
68 '''
69 function: 模拟一局比赛
70 N: 代表本次比赛的局次
71 probA, probB： 分别为队伍A和B的能力值
72 return: 返回队伍A和B在本局比赛中获得的分数
73 '''
74 scoreA, scoreB = 0, 0 # 分别为队伍A和B一局比赛获得的分数
75 serving = 'A' # 发球方
76 while not GameOver(N, scoreA, scoreB):
77 if serving == 'A':
78 if random() > probA:
79 scoreB += 1
80 serving = 'B'
81 else:
82 scoreA += 1
83 if serving == 'B':
84 if random() > probB:
85 scoreA += 1
86 serving = 'A'
87 else:
88 scoreB += 1
89 return scoreA, scoreB
90
91 def GameOver(N, scoreA, scoreB):
92 '''
93 function: 定义一局比赛的结束条件
94 N: 代表当前局次(第五局为决胜局)
95 return: 若比赛结束的条件成立返回真，否则为假
96 '''
97 if N <= 4:
98 return (scoreA>=25 and scoreB>=25 and abs(scoreA-scoreB)>=2)
99 else:
100 return (scoreA>=15 and abs(scoreA-scoreB)>=2) or (scoreB>=15 and abs(scoreA-scoreB)>=2)
101
102 def printResult(n, winsA, winsB):
103 '''
104 function: 输出模拟比赛的结果
105 '''
106 print("竞技分析开始，共模拟{}场比赛。".format(n))
107 print(">>>队伍A获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsA,winsA/n))
108 print(">>>队伍B获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsB,winsB/n))
109
110 if __name__ == "__main__":
111 printInfo()
112 probA, probB, n = getInputs()
113 winsA, winsB = simNGames(n, probA, probB)
114 printResult(n, winsA, winsB)
5. 运行结果展示，为了查看方便，我在cmd中运行代码
二、足球训练基地
1. 简介： 模拟不同的两个队伍进行足球的模拟比赛。
2. 模拟原理： 通过输入各自的能力值(Ⅰ)，模拟比赛的进行( P )，最后输出模拟的结果( O )。
P 简介：通过产生随机数得到每局比赛的难度，若小于能力值则表示赢得本局比赛，反之输掉本场比赛。
3. 规则简介：
① 每场比赛采用回合制。
② 一名球员在一个回合中未能合法击打时，回合结束。本回合胜方得一分、得球权。
③ 先得15分赢得一场比赛。
4. 代码实现
By the way, 此代码与上述主要不同之处在于： GameOver()，其他函数都类似
| 函数名称 | 函数说明 |
| printInfo() | 打印程序的介绍信息 |
| getInputs() | 获得用户输入的参数 |
| simNGames(n, probA, probB) | 模拟n场比赛 |
| simOneGame(probA, probB) | 模拟一场比赛(此处只有一局) |
| GameOver(N, scoreA, scoreB) | 定义一场比赛的结束条件 |
| printResult(n, winsA, winsB) | 输出模拟比赛的结果 |
1 # -*- encoding:utf-8 -*-
2 '''
3 模拟足球竞技
4 @author: 傲博不太傲
5 '''
6 # 比赛规则：
7 # 1. 采用回合制
8 # 2. 一名球员在一个回合中未能合法击打时，回合结束。本回合胜方得一分、得球权。
9 # 3. 先得15分赢得一场比赛。
10
11 from random import random
12 def printInfo():
13 '''
14 function: 打印程序的介绍信息
15 '''
16 print("产品名称： 足球竞技模拟分析器")
17 print("产品概述： 通过输入2个队伍A和B的能力值(0到1之间的小数表示)，能够模拟多次2个队伍A和B的排球竞技比赛，从而得出各自的胜率！")
18 print("产品作者：傲博不太傲
- 04
") 19 20 def getInputs(): 21 ''' 22 function: 获得用户输入的参数 23 ''' 24 probA = eval(input("请输入队伍A的能力值(0~1)：")) 25 probB = eval(input("请输入队伍B的能力值(0~1)：")) 26 n = eval(input("请输入需要模拟比赛的场次数：")) 27 return probA, probB, n 28 29 def simNGames(n, probA, probB): 30 ''' 31 function: 模拟n场比赛 32 n: 模拟n场比赛 33 probA, probB： 分别为队伍A和B的能力值 34 winsA, winsB: 队伍A和B赢得比赛的场数，总共n场 35 ''' 36 winsA, winsB = 0, 0 37 for _ in range(n): 38 scoreA, scoreB = simOneGame(probA, probB) 39 if scoreA > scoreB: 40 winsA += 1 41 else: 42 winsB += 1 43 return winsA, winsB 44 45 def simOneGame(probA, probB): 46 ''' 47 function: 模拟一场比赛 48 probA, probB： 分别为队伍A和B的能力值 49 scoreA, scoreB: 分别为队伍A和B一场比赛的分数 50 return: 返回队伍A和B在本场比赛中获得的分数 51 ''' 52 scoreA, scoreB = 0, 0 53 serving = 'A' # 发球方 54 while not gameOver(scoreA, scoreB): 55 if serving == 'A': 56 if random() > probA: 57 scoreB += 1 58 serving = 'B' 59 else: 60 scoreA += 1 61 if serving == 'B': 62 if random() > probB: 63 scoreA += 1 64 serving = 'A' 65 else: 66 scoreB += 1 67 return scoreA, scoreB 68 69 def gameOver(scoreA, scoreB): 70 ''' 71 function: 定义一场比赛的结束条件 72 return: 若比赛结束的条件成立返回真，否则为假 73 ''' 74 return scoreA==15 or scoreB==15 75 76 def printResult(n, winsA, winsB): 77 ''' 78 function: 输出模拟比赛的结果 79 ''' 80 print("竞技分析开始，共模拟{}场比赛。".format(n)) 81 print(">>>队伍A获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsA,winsA/n)) 82 print(">>>队伍B获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsB,winsB/n)) 83 84 if __name__ == "__main__": 85 printInfo() 86 probA, probB, n = getInputs() 87 winsA, winsB = simNGames(n, probA, probB) 88 printResult(n, winsA, winsB)
5. 运行结果展示，为了查看方便，我仍在cmd中运行代码
三、晋级模拟
1. 简介： 前2次分别对于排球和足球的模拟比赛分析，比赛规则的差距 体现 在代码上的不同，所以本次模拟分析多支队伍进行乒乓球比赛。
2. 模拟原理： 通过输入各自的能力值(Ⅰ)，模拟比赛的进行( P )，最后输出模拟的结果( O )。
P 简介：通过产生随机数得到每局比赛的难度，若小于能力值则表示赢得本局比赛，反之输掉本局比赛。当有多个队伍时，采取两两配对，但只遍历一次，因此，本代码功能不完善，仅供参考。
3. 规则简介：
① 每场比赛采用回合制。
② 一名球员在一个回合中未能合法击打时，回合结束。本回合胜方得一分、得球权。
③ 先得15分赢得一场比赛。
4. 代码实现
本次代码与上述不同，本次采用类的方法来实现，不过基于本人对于乒乓球不熟悉及python用法有限，本次代码的功能有所限制，只能模拟数量为偶数的队伍进行比赛。待技术提升，会对代码进行改善和加强。
1 # -*- encoding:utf-8 -*- 2 ''' 3 模拟排球竞技 4 @author:傲博不太傲
5 ''' 6 # 比赛规则： 7 # 1. 一场比赛： 单打：采用七局四胜制 8 # 双打淘汰赛、团体赛：采用五局三胜制 9 # 2. 一局比赛： 先得11分为胜，10平后，多得2分为胜 10 11 from random import random 12 from pandas import DataFrame 13 class SportCompetitionAnalyze: 14 15 def PrintInfo(self): 16 ''' 17 function: 打印程序的介绍信息 18 ''' 19 print("产品名称： 乒乓球竞技模拟分析器(采取单打淘汰赛制)") 20 print("产品概述： 通过输入多个队伍的能力值(0到1之间的小数表示)，能够模拟多次多个队伍的乒乓球竞技比赛，从而得出各自的胜率！") 21 print("产品作者： 步平凡 - 04
") 22 23 def GetInputs(self): 24 ''' 25 function: 获得用户输入的参数 26 ''' 27 self.n = eval(input("请输入需要模拟比赛的场次数：")) 28 self.probAbilityList = list(map(eval, input("请输入各队伍/球员的能力值(0~1), 请用英文逗号隔开：").split(','))) 29 self.probNum = len(self.probAbilityList) 30 self.simNGames() 31 32 def simNGames(self): 33 ''' 34 function: 模拟n场比赛 35 probwinsList: 存储每支队伍赢得比赛的场数 的列表 36 winA, winB: 队伍A和B在一场比赛中获胜的局数 37 winsA, winsB: 队伍A和B赢得比赛的场数，总共n场 38 ''' 39 self.probwinsList = [] 40 for i in range(0, self.probNum, 2): 41 print("队伍:", i+1, '&' ,i+2, "比赛中...") 42 winsA, winsB = 0, 0 43 for _ in range(self.n): 44 winA, winB = self.simOneGame(self.probAbilityList[i], self.probAbilityList[i+1]) 45 if winA > winB: 46 winsA += 1 47 else: 48 winsB += 1 49 self.probwinsList.append(winsA) 50 self.probwinsList.append(winsB) 51 52 def simOneGame(self, probA, probB): 53 ''' 54 function: 模拟一场比赛，包括七局，采取七局四胜制 55 scoreA, scoreB: 分别为队伍A和B一局比赛的分数 56 winA, winB: 分别为队伍A和B一场比赛赢的局数 57 return: 返回双方赢的局数 58 ''' 59 winA, winB = 0, 0 60 for _ in range(7): 61 scoreA, scoreB = self.simAGame(probA, probB) 62 if scoreA > scoreB: 63 winA += 1 64 else: 65 winB += 1 66 if winA >=4 or winB >= 4: 67 break 68 return winA, winB 69 70 def simAGame(self, probA, probB): 71 ''' 72 function: 模拟一局比赛 73 N: 代表本次比赛的局次 74 probA, probB： 分别为队伍A和B的能力值 75 return: 返回队伍A和B在本局比赛中获得的分数 76 ''' 77 scoreA, scoreB = 0, 0 78 serving = 'A' # 发球方 79 while not self.GameOver(scoreA, scoreB): 80 if serving == 'A': 81 if random() > probA: 82 scoreB += 1 83 serving = 'B' 84 else: 85 scoreA += 1 86 else: 87 if random() > probB: 88 scoreA += 1 89 serving = 'A' 90 else: 91 scoreB += 1 92 return scoreA, scoreB 93 94 def GameOver(self, scoreA, scoreB): 95 ''' 96 function: 定义赢得一局的条件: 一方先得11分且超过对方2分 97 ''' 98 return (scoreA >= 11 and abs(scoreA-scoreB)>=2) or (scoreB >= 11 and abs(scoreA-scoreB)>=2) 99 100 def PrintResult(self): 101 ''' 102 function: 输出模拟比赛的结果 103 data: 存储每支的比赛信息 104 ''' 105 print("竞技分析结束，每组共模拟{}场比赛。".format(self.n)) 106 data = [] 107 for i in range(self.probNum): 108 tmplist = [] 109 tmplist.append(self.probAbilityList[i]) # 存储能力值 110 tmplist.append(self.probwinsList[i]) # 存储获胜的场数 111 tmplist.append(self.probwinsList[i]/self.n) # 存储胜率 112 data.append(tmplist) 113 dataSheet = DataFrame(data , index=list(range(1, self.probNum+1)), columns=list(["Ability", "wins", "rate"])) 114 #dataSheet.sort_values(by="wins", inplace=True) # 对比赛胜率rate进行排序 115 print(dataSheet) 116 117 if __name__ == "__main__": 118 pingpong = SportCompetitionAnalyze() 119 pingpong.PrintInfo() 120 pingpong.GetInputs() 121 pingpong.PrintResult()
5. 代码写好了，看一下运行效果怎么样呗 ^v^
Tips：为了使用方便，可以使用python的第三方库pyinstaller进行打包，生成exe文件，可以方便运行。
接下来，我们试一下吧~~~
① 首先要安装pyinstaller库
在cmd中输入下面一句代码，详情就不介绍了。
pip install pyinstaller
② 使用方法： pyinstaller <文件名> 》具体使用方法《
注： 使用pyinstaller时，路径不能出现中文，否则出现编码出错；最好在上述代码的main函数的最后加上 input() 语句，防止程序一运行完就自动退出。
之后双击运行exe文件即可 ↓↓↓
