python初体验 ——>>> 模拟体育竞技

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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: bpf
  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\n")
 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: bpf
 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： 步平凡 - 04\n")
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: bpf
  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\n")
 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 ↓↓↓

 

 

好了，今天就分享到这里，学习去咯~~~