Threes!游戏及其AI的Python实现

Ray

〇、 游戏简介


Threes!是一款由Sirvo LLC开发并发行的益智类游戏，于2014年2月10日发布，游戏平台为iOS。


Threes!为2048的灵感来源。


Threes!曾获得2014年度App Store中国区iPhone年度最佳游戏的荣誉。






一、 游戏规则

它的主要规则如下：

1. 盘面大小为4*4


2. 盘面由1,2,3,6,12,24,48,...,3072,6144,12288和空格组成，合成12288后游戏通关 (人力打到3072就很强了)


3. 相邻的1和2可以合成3，相邻的相同的3*2^k可以合成3*2^(k+1)
　　例如: 3和3合成6，6和6合成12

4. 每次可以将盘面向上下左右中的一个方向移动，其间每一行每一列都有可能可以移动或无法移动





5. (每次移动)(合并)(移动方向上)(无法平移)且(可以合并)的(第一组相邻数字块)并(平移剩下数字块与空格)并(添加一块空格)
　　例如: 1212→0123 1210→0121 1332→0162 3033→0306


6. 下一块为1,2,3或大数字块，其中大数字块为3选1，中间那个的取值范围为[12,maxnum/16]
　　例如: maxnum=192，大数字块必为[[6,12,24]三选一]；
　　　　  maxnum=1536，大数字块为[[6,12,24]三选一,[12,24,48]三选一,[24,48,96]三选一,[48,96,192]三选一]四选一


7. 盘面上如果1比2多4块，则下一块必不为1，反之亦然。


8. 下一块必出现在下一次发生移动的随机一行内


9. 无法移动则游戏结束


10. 开局时有一个大数字块和7个1,2,3数字块和8个空格 (本人代码实现时将大数字块设为192)






二、游戏技巧


欢迎大家讨论，并贴出自己的最高分！






三、代码实现


因为希望有同学也可以做出这个游戏的AI，所以本贴直接贴出可运行的无AI版代码。

1. <blockquote>import random,pygame,sys,time

复制代码

四、实现AI





上面四张图是同一局游戏的截图，已经实现了AI合成6144+3072 (可以上手一下看看有多难)


附上[url=【Threes! AI 合成6144+3072】https://www.bilibili.com/video/BV1zd3bzoEvL]视频链接[/url] [url=【Threes! AI 合成6144+3072】https://www.bilibili.com/video/BV1zd3bzoEvL]【Threes! AI 合成6144+3072】https://www.bilibili.com/video/BV1zd3bzoEvL[/url] (在挑战高分的过程中可以借鉴打法)


回帖>=10 或 回帖不同人数>=5 或 有同学从192手打出1536: 给出基础AI实现思路


回帖>=25 或 回帖不同人数>=10: 给出基础AI代码截图


有同学做出从192合成1536的AI 或 从192手打出3072: 给出进阶AI实现思路 (手打记得录屏!)

ps: 该AI开发难度略低于五子棋AI，简单易上手

脆脆大奶酪

1+1≠2真是太出生了

脆脆大奶酪

脆脆大奶酪 发表于 7-5-2025 15:24
1+1≠2真是太出生了

哦不对，2+2也≠4

脆脆大奶酪

挑战最低分

Ray

Ray

1. import random,pygame,sys,time
   
2. 
   
3. def copy(board):return [row[:] for row in board] #copies a board
   
4. 
   
5. def maxnum(board):return max(max(row) for row in board) #finds the max number in a board
   
6. 
   
7. def rr(board):return [list(row) for row in zip(*board[::-1])] #rotates a board clockwise
   
8. 
   
9. def flp(board):return [[board[j][i] for j in range(len(board))] for i in range(len(board[0]))] #flips a board diagonally
   
10. 
    
11. def score(board):return sum(3**(x-2) for row in board for x in row if x>2) #scores a board
    
12.    
    
13. def up(board): #moves a board upwards
    
14.     nBoard=copy(board)
    
15.     moved=[0,0,0,0] #moved columns
    
16.     for y in range(4): #iterates all 4 columns
    
17.         for x in range(3): #iterates from 1st row to the 3rd row
    
18.             if nBoard[x][y]==0 and nBoard[x+1][y]!=0: #an empty block with a non-empty neighbor block below it
    
19.                 moved[y]=1
    
20.                 nBoard[x][y]=nBoard[x+1][y]
    
21.             elif nBoard[x][y]==1 and nBoard[x+1][y]==2 or nBoard[x][y]==2 and nBoard[x+1][y]==1: #merge 1 and 2
    
22.                 moved[y]=1
    
23.                 nBoard[x][y]=3
    
24.             elif nBoard[x][y]==nBoard[x+1][y] and nBoard[x][y]>=3: #merge same numbers
    
25.                 moved[y]=1
    
26.                 nBoard[x][y]+=1
    
27.             if moved[y]==1: #move numbers below
    
28.                 for i in range(x+1,3):
    
29.                     nBoard[i][y]=nBoard[i+1][y]
    
30.                 nBoard[3][y]=0
    
31.                 break
    
32.     return nBoard,moved
    
33. 
    
34. def down(board):
    
35.     nBoard,moved=up(rr(rr(board)))
    
36.     return rr(rr(nBoard)),moved[::-1]
    
37. 
    
38. def left(board):
    
39.     nBoard,moved=up(rr(board))
    
40.     return rr(rr(rr(nBoard))),moved[::-1]
    
41. 
    
42. def right(board):
    
43.     nBoard,moved=up(rr(rr(rr(board))))
    
44.     return rr(nBoard),moved
    
45. 
    
46. def next(board,moved):
    
47.     if sum(moved)==0:
    
48.         return nNum
    
49.     ones=sum(row.count(1) for row in board)
    
50.     twos=sum(row.count(2) for row in board)
    
51.     if twos-ones>=4: #no twos if already many twos
    
52.         weights=[20,0,10,1]
    
53.     elif ones-twos>=4: #no ones if already many ones
    
54.         weights=[0,20,10,1]
    
55.     else:
    
56.         weights=[10+2*(twos-ones),10+2*(ones-twos),10,1] #weight also floats depending on current ones and twos
    
57.     n=random.choices([1,2,3,4],weights=weights,k=1)[0]
    
58.     if n!=4:
    
59.         return n
    
60.     m=maxnum(Board)
    
61.     mid=random.randint(5,m-4)
    
62.     return mid
    
63. 
    
64. def insert(board,moved,nNum,dir):
    
65.     if sum(moved)==0: #unable to insert
    
66.         return board
    
67.     if nNum>=5:
    
68.         nNum=random.choice([nNum-1,nNum,nNum+1])
    
69.     nBoard=copy(board)
    
70.     i=random.choices([0,1,2,3],weights=moved,k=1)[0] #choses a moved row or column to insert
    
71.     if dir==0:
    
72.         nBoard[3][i]=nNum
    
73.     if dir==1:
    
74.         nBoard[0][i]=nNum
    
75.     if dir==2:
    
76.         nBoard[i][3]=nNum
    
77.     if dir==3:
    
78.         nBoard[i][0]=nNum
    
79.     return nBoard
    
80. 
    
81. def draw(scr):
    
82.     scr.fill((235,235,235))
    
83.     pygame.draw.line(scr,(23,23,23),(10,10),(410,10))
    
84.     pygame.draw.line(scr,(23,23,23),(10,160),(410,160))
    
85.     pygame.draw.line(scr,(23,23,23),(10,310),(410,310))
    
86.     pygame.draw.line(scr,(23,23,23),(10,460),(410,460))
    
87.     pygame.draw.line(scr,(23,23,23),(10,610),(410,610))
    
88.     pygame.draw.line(scr,(23,23,23),(10,10),(10,610))
    
89.     pygame.draw.line(scr,(23,23,23),(110,10),(110,610))
    
90.     pygame.draw.line(scr,(23,23,23),(210,10),(210,610))
    
91.     pygame.draw.line(scr,(23,23,23),(310,10),(310,610))
    
92.     pygame.draw.line(scr,(23,23,23),(410,10),(410,610)) #draws the grids
    
93.     for x in range(4):
    
94.         for y in range(4):
    
95.             num=Board[x][y] #draws tiles
    
96.             if num==0:
    
97.                 color2=(220,220,220)
    
98.                 pygame.draw.rect(scr,color2,(100*y+20,150*x+20,80,130))
    
99.                 continue
    
100.             if num>2:
     
101.                 color1=(23,23,23)
     
102.                 color2=(242,242,242)
     
103.                 pygame.draw.rect(scr,color2,(100*y+20,150*x+20,80,130))
     
104.                 num=3*2**(num-3)
     
105.             if num==1:
     
106.                 color1=(255,235,235)
     
107.                 color2=(23,180,255)
     
108.                 pygame.draw.rect(scr,color2,(100*y+20,150*x+20,80,130))
     
109.             if num==2:
     
110.                 color1=(235,255,255)
     
111.                 color2=(255,90,135)
     
112.                 pygame.draw.rect(scr,color2,(100*y+20,150*x+20,80,130))
     
113.             d=len(str(num))
     
114.             if d==1:
     
115.                 s=50
     
116.             if d==2 or d==3:
     
117.                 s=40
     
118.             if d==4:
     
119.                 s=32
     
120.             if d>=5:
     
121.                 s=26
     
122.             font=pygame.font.SysFont('Monaco',s)
     
123.             img=font.render(str(num),True,color1,color2)
     
124.             img_rect=img.get_rect()
     
125.             img_rect.center=(60+100*y,85+150*x)
     
126.             scr.blit(img,img_rect)
     
127.     font=pygame.font.SysFont('Monaco',45)
     
128.     img=font.render('Next Num',True,(23,23,23),(235,235,235))
     
129.     img_rect=img.get_rect()
     
130.     img_rect.center=(580,80)
     
131.     scr.blit(img,img_rect)
     
132.     if nNum<=3:
     
133.         font=pygame.font.SysFont('Monaco',50)
     
134.         color=(23,23,23)
     
135.         if nNum==1:
     
136.             color=(40,40,192)
     
137.         if nNum==2:
     
138.             color=(192,40,40)
     
139.         img=font.render(str(nNum),True,color,(235,235,235))
     
140.         img_rect=img.get_rect()
     
141.         img_rect.center=(580,170)
     
142.         scr.blit(img,img_rect)
     
143.     if nNum>=5: #here 5 stands for 6,12,24, 8 stands for 48,96,192, etc.
     
144.         color=(23,23,23)
     
145.         n=3*2**(nNum-4)
     
146.         font=pygame.font.SysFont('Monaco',50-8*(n>100))
     
147.         img=font.render(str(n),True,color,(235,235,235))
     
148.         img_rect=img.get_rect()
     
149.         img_rect.center=(490,170)
     
150.         scr.blit(img,img_rect)
     
151.         n=3*2**(nNum-3)
     
152.         font=pygame.font.SysFont('Monaco',50-8*(n>100))
     
153.         img=font.render(str(n),True,color,(235,235,235))
     
154.         img_rect=img.get_rect()
     
155.         img_rect.center=(580,170)
     
156.         scr.blit(img,img_rect)
     
157.         n=3*2**(nNum-2)
     
158.         font=pygame.font.SysFont('Monaco',50-8*(n>100))
     
159.         img=font.render(str(n),True,color,(235,235,235))
     
160.         img_rect=img.get_rect()
     
161.         img_rect.center=(670,170)
     
162.         scr.blit(img,img_rect)
     
163.     font=pygame.font.SysFont('Monaco',45)
     
164.     img=font.render('Score',True,(23,23,23),(235,235,235))
     
165.     img_rect=img.get_rect()
     
166.     img_rect.center=(580,250)
     
167.     scr.blit(img,img_rect)
     
168.     img=font.render(str(score(Board)),True,(23,23,23),(235,235,235)) #draws the score
     
169.     img_rect=img.get_rect()
     
170.     img_rect.center=(580,340)
     
171.     scr.blit(img,img_rect)
     
172.     pygame.display.update()
     
173. 
     
174. Board=[[0,0,1,1],
     
175.        [2,3,0,2],
     
176.        [0,0,3,0],
     
177.        [1,1,0,9]] #initial board
     
178. moved=[1,1,1,1]
     
179. nNum=next(Board,moved)
     
180. pygame.init()
     
181. screen=pygame.display.set_mode((800,620))
     
182. pygame.display.set_caption('Threes!'*random.choice([1,3]))
     
183. draw(screen)
     
184. 
     
185. while True:
     
186.     for event in pygame.event.get():
     
187.         if event.type==pygame.QUIT:
     
188.             pygame.quit()
     
189.             sys.exit()
     
190.         elif event.type==pygame.KEYDOWN:
     
191.             if event.key==pygame.K_UP:
     
192.                 Board,moved=up(Board)
     
193.                 Board=insert(Board,moved,nNum,0)
     
194.             elif event.key==pygame.K_DOWN:
     
195.                 Board,moved=down(Board)
     
196.                 Board=insert(Board,moved,nNum,1)
     
197.             elif event.key==pygame.K_LEFT:
     
198.                 Board,moved=left(Board)
     
199.                 Board=insert(Board,moved,nNum,2)
     
200.             elif event.key==pygame.K_RIGHT:
     
201.                 Board,moved=right(Board)
     
202.                 Board=insert(Board,moved,nNum,3)
     
203.             elif event.key==pygame.K_BACKSPACE: #resets game
     
204.                 Board=[[0,0,1,1],
     
205.                        [2,3,0,2],
     
206.                        [0,0,3,0],
     
207.                        [1,1,0,9]]
     
208.                 moved=[1,1,1,1]
     
209.                 nNum=next(Board,moved)
     
210.                 draw(screen)
     
211.             else:
     
212.                 continue
     
213.             nNum=next(Board,moved)
     
214.             draw(screen)
     

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