本文将通过整合往期的“一学就废”基础碎片，综合运用各项基础知识，开发一个“猜数字游戏升级版”的Python程序，帮助加强基础编码能力。往期参考直达链接（末尾）。

实现功能简介

程序首先生成一个随机的四位数字作为目标数字，玩家需要猜测这个数字。

每次猜测后，程序会根据玩家的猜测给出提示，提示包括数字和位置都正确的个数（A）以及数字正确但位置错误的个数（B）。

玩家可以不断猜测，直到猜对为止，同时程序会记录玩家猜测的次数。

游戏结束后，玩家可以选择是否查看自己的猜测历史记录以及一些统计信息，如平均每次猜测花费的时间等。

代码设计

1. 生成随机的四位目标整形数字。
2. 利用循环（while 循环）让玩家不断输入猜测的数字，在循环内使用 try...except 处理玩家输入非数字等异常情况。
3. 编写自定义函数来比较猜测数字和目标数字，返回 A 和 B 的值，函数参数包含固定的目标数字和玩家猜测的数字两个参数。
4. 根据比较结果给出提示，使用 if...elif...else 判断并输出相应提示信息，利用格式化 F-string 使输出美观。
5. 使用列表（List）记录玩家每次猜测的数字、猜测时间以及对应的 A 和 B 值。
6. 猜对后，使用 for 循环遍历猜测历史记录列表并输出，同时计算平均每次猜测花费的时间等统计信息。
7. 提供玩家是否查看历史记录的选择，使用 if 语句判断玩家选择并执行相应操作。

代码实现

以下是完整代码实现。

import random
import time

# 生成四位随机数字
def generate_target_number():
    """
    该函数生成一个四位随机数字，每位数字不重复且不为0
    """
    digits = list(range(1, 10))  # 生成1到9的数字列表
    random.shuffle(digits)  # 打乱数字列表顺序
    target_number = ""
    for i in range(4):
        target_number += str(digits[i])  # 取前四位组成目标数字字符串
    return target_number

# 比较猜测数字和目标数字，返回A和B的值
def compare_numbers(target, guess):
    """
    此函数接收目标数字和玩家猜测的数字，比较后返回数字和位置都正确的个数A以及数字正确但位置错误的个数B
    """
    A = 0
    B = 0
    target_digits = list(target)
    guess_digits = list(guess)
    for i in range(4):
        if target_digits[i] == guess_digits[i]:
            A += 1
            target_digits[i] = 'X'  # 标记已匹配正确位置的数字，避免重复计算
            guess_digits[i] = 'Y'
    for digit in guess_digits:
        if digit in target_digits:
            B += 1
            target_digits[target_digits.index(digit)] = 'X'  # 标记已匹配的数字，避免重复计算
    return A, B

# 主游戏逻辑
def guessing_game():
    target_number = generate_target_number()
    guess_history = []  # 存储猜测历史记录的列表，每个元素是一个元组(猜测数字, 猜测时间, A, B)
    guess_count = 0
    start_time = 0

    while True:
        try:
            guess = input("请输入你的四位猜测数字：")
            if len(guess)!= 4 or not guess.isdigit():  # 检查输入是否为四位数字
                print("请输入四位有效数字！")
                continue
            guess_count += 1
            if guess_count == 1:
                start_time = time.time()  # 记录第一次猜测开始时间
            current_time = time.time()
            A, B = compare_numbers(target_number, guess)
            guess_history.append((guess, current_time - start_time, A, B))  # 将猜测信息存入历史记录列表
            if A == 4:
                print(f"恭喜你，猜对了！你一共猜测了{guess_count}次。")
                break
            else:
                print(f"提示：{A}A{B}B")
        except:
            print("输入有误，请重新输入！")

    # 游戏结束后询问是否查看历史记录
    view_history = input("是否查看猜测历史记录？(y/n)：")
    if view_history == 'y':
        print("猜测历史记录如下：")
        for guess_info in guess_history:
            print(f"猜测数字：{guess_info[0]}，花费时间：{guess_info[1]:.2f}秒，结果：{guess_info[2]}A{guess_info[3]}B")
        total_time = sum([info[1] for info in guess_history])  # 计算总花费时间
        print(f"平均每次猜测花费时间：{total_time / guess_count:.2f}秒")

if __name__ == "__main__":
    guessing_game()

代码详细讲解

1.数据类型相关部分

generate_target_number 函数中，digits 是一个列表(List)，存储了从 1 到 9 的数字，通过 random.shuffle 方法打乱顺序，然后取前四位组成目标数字字符串(String)。

guess_history 是一个列表，其中每个元素是一个元组(Tuple)，包含了玩家猜测的数字、猜测花费的时间（数字类型，通过 time.time 函数得到的时间差）、A 的值和 B 的值。这样的数据结构方便存储和管理玩家的猜测历史信息。

在 compare_numbers 函数中，target_digits 和 guess_digits 是列表，将目标数字和猜测数字转换为列表形式，方便逐个比较数字。

2.格式化 F-string 部分

在游戏结束后输出猜测历史记录时，print(f"猜测数字：{guess_info[0]}，花费时间：{guess_info[1]:.2f}秒，结果：{guess_info[2]}A{guess_info[3]}B") 运用了 F-string 格式化输出，其中 :.2f 用于格式化浮点数，保留两位小数，使输出的时间信息更加规范美观。

3.range() 函数运用

在 generate_target_number 函数中，for i in range(4): 用于控制循环四次，从打乱后的数字列表中取出四位数字组成目标数字，这里体现了 range 函数用于指定循环次数的作用。

4.自定义函数运用

generate_target_number 函数没有参数，它的功能是生成一个特定规则的四位目标数字并返回。

compare_numbers 函数有两个参数 target 和 guess，分别代表目标数字和玩家猜测的数字，通过内部的逻辑比较计算并返回 A 和 B 的值，体现了自定义函数接收参数并处理返回结果的特点。

5.map 函数和 reduce 函数运用

案例中未直接使用 map 函数，但如果后续要对猜测历史记录中的某些数据进行批量转换操作，比如将所有猜测时间转换为分钟为单位，可以使用 map 函数。例如：list(map(lambda x: x[1] / 60, guess_history)) （这里只是示例，未在实际代码中添加）。

同样未直接使用 reduce 函数，如果要计算所有猜测时间的总和（除了使用 sum 函数的方式），可以使用 reduce 函数。例如：reduce(lambda x, y: x + y[1], guess_history, 0) （这里只是示例，未在实际代码中添加）。

6.控制语法运用

if len(guess)!= 4 or not guess.isdigit(): 使用 if 语句判断玩家输入是否为四位有效数字，如果不满足条件则提示玩家重新输入，保证游戏输入的合法性。

if A == 4: 使用 if 语句判断玩家是否猜对数字，如果猜对则结束游戏循环并输出相关信息。

for guess_info in guess_history: 使用 for 循环遍历猜测历史记录列表，方便输出每条猜测记录的详细信息。

while True: 使用 while 循环让玩家不断进行猜测，直到猜对为止，循环内部通过 try...except 处理异常确保程序稳定运行。

7.异常处理

在 while 循环中的 try...except 结构，try 块内是获取玩家输入猜测数字以及后续相关操作，如果玩家输入非数字或者输入的数字格式不正确等情况，就会抛出异常，被 except 块捕获，然后输出提示信息告知玩家输入有误，让玩家重新输入，这样可以有效避免因用户错误输入导致程序崩溃。

通过以上综合案例的开发讲解，对Python基础的数据类型，控制语句，基础函数应用，异常处理等有了更进一步的理解和认识，为学习Python进阶知识打好基础，建议大家动手码一遍，加深印象。

往期回顾

一学就废|Python基础碎片，开始Hello World

一学就废|Python基础碎片，控制语句写法

一学就废|Python基础碎片，常用数据类型

一学就废|Python基础碎片，字符串编码

一学就废|Python基础碎片，集合

一学就废|Python基础碎片，列表(List)

一学就废|Python基础碎片，字典(Dictionary)

一学就废|Python基础碎片，格式化F-string

一学就废|Python基础碎片，range()函数

一学就废|Python基础碎片，数组Array

一学就废|Python基础碎片，函数

一学就废|Python基础碎片，map函数

一学就废|Python基础碎片，reduce函数