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python初体验 ——>>> 模…

2019-05-13 07:16:20来源：博客园阅读 ()

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: 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()