python实现简单的俄罗斯方块

当我们想要实现一个俄罗斯方块游戏的时候，需要考虑以下步骤：

1. 准备工作

在开始实现前，需要在本地安装Python环境，以及相关的库，包括Pygame等，这些库可以通过pip指令来安装，如下：

pip install pygame

我们还需要创建一个名为tetris.py的空白文件作为项目文件。

2. 创建游戏窗口

接下来我们需要创建一个窗口界面，用来展示游戏运行的情况。可将代码加入tetris.py文件中：

import pygame
pygame.init()

# 设置屏幕大小
screen_width, screen_height = 600, 800
screen = pygame.display.set_mode((screen_width, screen_height))

# 设置游戏标题
pygame.display.set_caption("Tetris")

# 游戏主循环代码
while True:
    # 处理退出事件
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            exit()

运行上述代码，就会得到一个黑色的游戏窗口，点击关闭按钮则会退出游戏。

3. 绘制方块并实现方块下落

我们需要绘制不同颜色与不同形状的方块，并让它们自动下落。我们可以创建一个继承自Pygame中Sprite类的Block类，并在其中实现方块下落的功能。

具体实现如下：

import pygame
import random

pygame.init()

# 方块形状坐标类
class Block(pygame.sprite.Sprite):
    def __init__(self, x, y, color, shape):
        super().__init__()
        self.color = color
        self.shape = shape

        # 将方块矩阵转换为坐标数组
        self.coordinates = []
        for row in range(len(shape)):
            for col in range(len(shape[row])):
                if shape[row][col] == "1":
                    self.coordinates.append((col+x, row+y))

        # 将方块数组中的每个坐标作为砖块添加到sprites组中
        self.blocks = pygame.sprite.Group()
        for coordinate in self.coordinates:
            block = pygame.sprite.Sprite()
            block.image = pygame.Surface((30, 30))
            block.image.fill(self.color)
            block.rect = block.image.get_rect()
            block.rect.topleft = (coordinate[0]*30, coordinate[1]*30)
            self.blocks.add(block)

    # 方块下落方法
    def fall(self):
        self.blocks.update(y=30)

其中，Block类的初始化方法包含四个参数：方块的初始x、y坐标（即左上角坐标）、方块的颜色以及方块的形状。我们将方块的形状以二位数组的形式保存在shape属性中。

在初始化方法中，我们将形状数组转换成坐标数组，方便后续下落操作。将坐标数组中的每个坐标通过sprites组添加到游戏中，并使用update方法来更新坐标位置。

实现方块下落的方法名为“fall”，在其中，我们将调用sprites组的update方法，实现改变坐标位置的目的。

下面我们可以编写主循环，并将上面Block类的实例加入到sprites组中，如下：

# 定义方块形状
shapes = [
    ["0000", "0110", "0110", "0000"], # 口口
    ["0000", "0100", "1110", "0000"], # T型方块
    ["0000", "1100", "0110", "0000"], # Z型
    ["0000", "0110", "1100", "0000"], # 反Z型
    ["0000", "0010", "1110", "0000"], # L型
    ["0000", "1000", "1110", "0000"], # 反L型
    ["0000", "0000", "1111", "0000"], # 竖条方块
]

# 创建初始的方块形状
x, y = 4, 0
color = (255, 255, 0)  # 黄色方块
shape = shapes[random.randint(0, len(shapes)-1)]
current_block = Block(x, y, color, shape)

# 加入游戏精灵
sprites = pygame.sprite.Group()
sprites.add(current_block.blocks)

# 游戏主循环代码
while True:
    # 绘制游戏背景
    screen.fill((255,255,255))

    # 处理退出事件
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            exit()

    # 实现方块自动下落
    current_block.fall()

    # 更新游戏界面
    sprites.draw(screen)
    pygame.display.update()

运行上述代码，就可以看到随机生成的一个不同形状的黄色方块从屏幕顶部开始下落。

4. 实现方块的左右移动和旋转

在我们成功实现自动下落后，我们考虑如何实现方块的左右移动和旋转。

左右移动可以通过修改Block类的“fall”方法实现，在其中通过update方法，传递不同的参数参数值来改变坐标，使得方块的位置左右移动。

旋转方块可以通过修改Block类的另一个方法rotate来实现，该rotate方法中运用了方块的形状矩阵的翻转，再按照新的矩阵形状数组重新生成坐标数组，最后再更改砖块群组坐标。

实例代码如下：

class Block(pygame.sprite.Sprite):

    # ...

    # 方块左移方法
    def left(self):
        self.blocks.update(x=-30)

    # 方块右移方法
    def right(self):
        self.blocks.update(x=30)

    # 方块旋转方法
    def rotate(self):
        # 获取当前方块的宽度和高度
        width, height = len(self.shape[0]), len(self.shape)

        # 将方块矩阵顺时针旋转90度
        new_shape = [[self.shape[row][col] for row in range(height-1, -1, -1)] for col in range(width)]

        # 重新生成坐标数组
        new_coordinates = []
        for row in range(len(new_shape)):
            for col in range(len(new_shape[row])):
                if new_shape[row][col] == "1":
                    new_coordinates.append((self.coordinates[0][0]+col, self.coordinates[0][1]+row))

        # 更新砖块群组的坐标
        for i, coordinate in enumerate(new_coordinates):
            self.blocks.sprites()[i].rect.topleft = (coordinate[0]*30, coordinate[1]*30)

        # 更新方块的形状和坐标属性
        self.shape = new_shape
        self.coordinates = new_coordinates

在主循环中，我们需要检测键盘事件，并在相应的按键事件中调用左右移动和旋转方法。

while True:
    # ...

    # 检测键盘事件
    keys = pygame.key.get_pressed()

    if keys[pygame.K_DOWN]:
        current_block.fall()

    if keys[pygame.K_LEFT]:
        current_block.left()

    if keys[pygame.K_RIGHT]:
        current_block.right()

    if keys[pygame.K_UP]:
        current_block.rotate()

    # 更新游戏界面
    sprites.draw(screen)
    pygame.display.update()

至此，我们综合上述实现代码，就可以创建一个简单的俄罗斯方块游戏。