案例展示 - CSSE1001 Assignment 1 Battleships

任务概述：

本次作业要求学生实现经典的战舰（Battleships）游戏的文本版。战舰是一款双人游戏，玩家首先在自己的棋盘上秘密放置舰船，然后轮流猜测对方棋盘上的位置以攻击对方的舰船。当一方玩家击中了所有对方的舰船位置后获胜。本作业涵盖了游戏的完整实现，包括棋盘的设置、攻击逻辑以及胜利条件判定。学生将根据已学过的Python编程知识，逐步完成所需功能模块。

游戏玩法：

1. 设置阶段：
   • 游戏开始时，系统会提示用户输入棋盘的大小（假设用户输入的是2到9之间的数字）。
   • 然后，用户将输入一个以逗号分隔的数字字符串，表示双方玩家将使用的舰船大小。
   • 接下来，双方玩家轮流在各自的棋盘上放置舰船。如果玩家输入的舰船无效（例如超出棋盘或与其他舰船重叠），系统会提示重新输入。
2. 轮流攻击阶段：
   • 玩家轮流攻击对方的棋盘。玩家1先开始。
   • 在每轮攻击中，显示当前游戏状态（不显示舰船的位置）。
   • 玩家选择攻击位置，系统检测攻击是否命中舰船，并更新棋盘状态。
   • 当一方玩家击中对方所有舰船时，游戏结束并宣布获胜者。

代码实现：

1. 基础功能函数：

• create_empty_board(board_size: int) -> list[str]: 创建一个指定大小的空棋盘，棋盘用~表示水面。
• get_square(board: list[str], position: tuple[int, int]) -> str: 获取指定位置的棋盘字符。
• change_square(board: list[str], position: tuple[int, int], new_square: str) -> None: 改变指定位置的棋盘字符。
• coordinate_to_position(coordinate: str) -> tuple[int, int]: 将用户输入的坐标转换为棋盘上的位置。

2. 舰船操作函数：

• can_place_ship(board: list[str], ship: list[tuple[int, int]]) -> bool: 判断舰船能否放置在指定位置。
• place_ship(board: list[str], ship: list[tuple[int, int]]) -> None: 将舰船放置到棋盘上。
• attack(board: list[str], position: tuple[int, int]) -> None: 执行对棋盘上指定位置的攻击，如果命中舰船，则更新为沉船状态。

3. 辅助功能函数：

• display_board(board: list[str], show_ships: bool) -> None: 以人类可读的格式显示棋盘。如果show_ships为False，则隐藏舰船位置。
• get_player_hp(board: list[str]) -> int: 计算玩家剩余的舰船部分，显示其生命值（HP）。

4. 高级功能函数：

• is_valid_coordinate(coordinate: str, board_size: int) -> tuple[bool, str]: 检查输入的坐标是否合法，并返回错误信息。
• setup_board(board_size: int, ship_sizes: list[int]) -> list[str]: 设置玩家的棋盘并放置舰船，提供交互提示以确保舰船正确放置。

5. 游戏控制函数：

• play_game() -> None: 实现完整的游戏流程，包括设置棋盘、轮流攻击以及最终的胜利判断。确保所有提示和输出都与要求一致。

案例展示：

1. 棋盘生成与展示：

   board = create_empty_board(4)
   display_board(board, True)

输出：
/ABCD
1|~~~~
2|~~~~
3|~~~~
4|~~~~

2. 舰船放置与攻击：

board = ['~~~~', 'OO~~', '~~~~', '~~~~']
place_ship(board, [(0, 0), (0, 1)])
attack(board, (0, 0))
display_board(board, False)

输出：
/ABCD
1|X~~~
2|~~~~
3|~~~~
4|~~~~

3. 游戏流程展示：

在实际游戏中，玩家会被提示输入棋盘大小、舰船大小和坐标进行攻击。游戏将根据攻击结果更新棋盘状态并最终决定胜利者。

作业要求与评分标准：

功能性（6分）：代码将通过一系列自动测试来检查功能是否正确。作业的最终得分取决于通过的测试数量。学生需确保输出格式与预期一致，否则测试将失败。
代码风格（4分）：手动评估代码的可读性、变量命名、逻辑结构以及注释情况。代码应保持简洁、清晰，并且遵循良好的编程实践。

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