Python实现功能完整的扫雷小游戏

一、游戏功能亮点

本次实现的扫雷游戏在基础玩法之上，新增了三大核心功能，提升游戏体验与挑战性：

计时器功能：游戏启动后自动计时，结束时显示通关或失败用时，增强竞技感；
难度选择功能：提供初级、中级、高级三种模式，对应不同的格子尺寸与地雷数量，适配不同水平的玩家；
排行榜功能：通过JSON文件实现数据持久化，记录各难度下的最快通关时间，支持实时查看与更新。

二、开发环境与核心技术

1. 开发环境

本项目基于Python 3.x开发，无需额外配置复杂环境，仅依赖Python标准库：

Tkinter：Python内置的GUI开发库，用于构建游戏窗口、按钮、状态栏等交互界面；
random：用于随机生成地雷的位置；
json与os：实现排行榜数据的持久化存储（读取/保存JSON文件）。

2. 核心技术逻辑

游戏的核心运行逻辑可拆解为以下几步：

初始化：创建游戏窗口、状态栏（旗子数量、计时器、功能按钮）、游戏网格；
地雷布置：随机在网格中放置指定数量的地雷，记录地雷位置；
交互响应：处理左键揭开格子、右键插旗/拔旗的操作，判断是否踩雷或通关；
辅助功能：计时器的启动/停止/更新、难度选择界面的切换、排行榜数据的加载/保存/展示。

三、详细实现步骤

1. 基础游戏框架搭建

首先定义扫雷游戏的核心类Minesweeper，在初始化方法中完成界面组件的创建与初始化：

状态栏：包含剩余旗子数量显示、重置按钮、计时器显示、排行榜按钮；
游戏网格：通过Tkinter的Button组件构建二维网格，绑定左键揭开、右键插旗事件；
数据初始化：初始化地雷位置集合、已揭开格子集合、旗子集合、计时器数据等。

2. 核心游戏逻辑实现

（1）地雷布置与相邻地雷计数

通过random.randint随机生成地雷位置，确保地雷数量符合当前难度要求；定义count_adjacent_mines方法，遍历当前格子的8个相邻格子，统计地雷数量，为揭开格子时的数字显示提供依据。

（2）格子揭开与胜负判断

左键点击格子时，若点击到地雷则游戏失败；若为安全格子，则显示相邻地雷数量，若数量为0则递归揭开周围所有安全格子；定义check_win方法，当已揭开格子数量等于总格子数减去地雷数时，判定为游戏胜利。

（3）右键插旗功能

右键点击格子时，切换插旗/拔旗状态，同时更新状态栏的剩余旗子数量显示，确保旗子数量不超过当前难度的地雷数量。

3. 功能实现

（1）计时器功能

通过tkinter.after方法实现定时更新，每秒递增计时时间并刷新状态栏显示；游戏结束（胜利/失败）时调用stop_timer方法停止计时，重置游戏时也需停止当前计时器。

（2）难度选择功能

定义show_difficulty_selection函数，创建独立的难度选择窗口，提供三个难度按钮，点击后传递对应参数（格子尺寸、地雷数量）启动游戏；重置游戏时，返回难度选择界面，支持重新选择难度。

（3）排行榜功能

使用JSON文件minesweeper_leaderboard.json存储排行榜数据，初始化时若文件不存在则创建并初始化各难度记录为999秒（表示未通关）；游戏胜利时，对比当前用时与历史最快记录，若创造新纪录则更新数据并保存；点击状态栏“排行榜”按钮，弹出窗口展示各难度的最快通关时间。

四、完整代码实现

import tkinter as tk from tkinter import messagebox import random import json import os # 排行榜文件路径 LEADERBOARD_FILE = "minesweeper_leaderboard.json" class Minesweeper: def __init__(self, master, rows=10, cols=10, mines=10, difficulty="初级"): self.master = master self.rows = rows self.cols = cols self.mines = mines self.difficulty = difficulty self.buttons = [] self.mine_positions = set() self.revealed = set() self.flags = set() self.time_elapsed = 0 self.timer_id = None self.leaderboard = self.load_leaderboard() # 创建顶部状态栏 self.status_frame = tk.Frame(master) self.status_frame.pack(pady=5) self.flag_label = tk.Label(self.status_frame, text=f"剩余旗子: {self.mines}", font=("Arial", 12)) self.flag_label.pack(side=tk.LEFT, padx=10) self.reset_button = tk.Button(self.status_frame, text="重置", command=self.reset_game, font=("Arial", 12)) self.reset_button.pack(side=tk.LEFT, padx=10) self.timer_label = tk.Label(self.status_frame, text="时间: 0s", font=("Arial", 12)) self.timer_label.pack(side=tk.LEFT, padx=10) self.leaderboard_button = tk.Button(self.status_frame, text="排行榜", command=self.show_leaderboard, font=("Arial", 12)) self.leaderboard_button.pack(side=tk.LEFT, padx=10) # 创建游戏网格 self.grid_frame = tk.Frame(master) self.grid_frame.pack() self.create_widgets() self.place_mines() self.start_timer() def create_widgets(self): """创建网格按钮""" for r in range(self.rows): row = [] for c in range(self.cols): btn = tk.Button( self.grid_frame, width=2, height=1, font=("Arial", 14), command=lambda r=r, c=c: self.reveal(r, c) ) btn.bind("<Button-3>", lambda e, r=r, c=c: self.toggle_flag(r, c)) # 右键插旗 btn.grid(row=r, column=c, padx=1, pady=1) row.append(btn) self.buttons.append(row) def place_mines(self): """随机放置地雷""" while len(self.mine_positions) < self.mines: r = random.randint(0, self.rows - 1) c = random.randint(0, self.cols - 1) self.mine_positions.add((r, c)) def count_adjacent_mines(self, r, c): """计算周围地雷数量""" count = 0 for dr in (-1, 0, 1): for dc in (-1, 0, 1): if dr == 0 and dc == 0: continue nr, nc = r + dr, c + dc if 0 <= nr < self.rows and 0 <= nc < self.cols: if (nr, nc) in self.mine_positions: count += 1 return count def reveal(self, r, c): """揭开格子""" if (r, c) in self.revealed or (r, c) in self.flags: return if (r, c) in self.mine_positions: self.game_over(False) return self.revealed.add((r, c)) mine_count = self.count_adjacent_mines(r, c) self.buttons[r][c].config( text=str(mine_count) if mine_count > 0 else "", state="disabled", bg="#f0f0f0" ) if mine_count == 0: # 递归展开周围格子 for dr in (-1, 0, 1): for dc in (-1, 0, 1): if dr == 0 and dc == 0: continue nr, nc = r + dr, c + dc if 0 <= nr < self.rows and 0 <= nc < self.cols: self.reveal(nr, nc) self.check_win() def toggle_flag(self, r, c): """右键插旗/拔旗""" if (r, c) in self.revealed: return if (r, c) in self.flags: self.flags.remove((r, c)) self.buttons[r][c].config(text="", bg="SystemButtonFace") else: if len(self.flags) < self.mines: self.flags.add((r, c)) self.buttons[r][c].config(text="🚩", bg="orange") self.update_flag_count() def update_flag_count(self): """更新旗子数量显示""" remaining = self.mines - len(self.flags) self.flag_label.config(text=f"剩余旗子: {remaining}") def check_win(self): """检查是否胜利""" if len(self.revealed) == self.rows * self.cols - self.mines: self.game_over(True) def game_over(self, win): """游戏结束处理""" self.stop_timer() for r in range(self.rows): for c in range(self.cols): if (r, c) in self.mine_positions: self.buttons[r][c].config(text="💣", bg="red") self.buttons[r][c].config(state="disabled") if win: # 更新排行榜 current_record = self.leaderboard.get(self.difficulty, 999) if self.time_elapsed < current_record: self.leaderboard[self.difficulty] = self.time_elapsed self.save_leaderboard() messagebox.showinfo("胜利", f"恭喜你，扫雷成功！用时: {self.time_elapsed} 秒\n🎉 新纪录！") else: messagebox.showinfo("胜利", f"恭喜你，扫雷成功！用时: {self.time_elapsed} 秒") else: messagebox.showerror("失败", f"踩到地雷了！游戏结束！用时: {self.time_elapsed} 秒") def start_timer(self): """启动计时器""" self.time_elapsed = 0 self.update_timer() def update_timer(self): """更新计时器显示""" self.time_elapsed += 1 self.timer_label.config(text=f"时间: {self.time_elapsed}s") self.timer_id = self.master.after(1000, self.update_timer) def stop_timer(self): """停止计时器""" if self.timer_id: self.master.after_cancel(self.timer_id) def reset_game(self): """重置游戏""" self.stop_timer() self.master.destroy() show_difficulty_selection() def load_leaderboard(self): """加载排行榜数据""" if os.path.exists(LEADERBOARD_FILE): with open(LEADERBOARD_FILE, "r") as f: return json.load(f) else: # 初始化排行榜 initial_leaderboard = { "初级": 999, "中级": 999, "高级": 999 } self.save_leaderboard(initial_leaderboard) return initial_leaderboard def save_leaderboard(self, data=None): """保存排行榜数据""" if data is None: data = self.leaderboard with open(LEADERBOARD_FILE, "w") as f: json.dump(data, f, indent=4) def show_leaderboard(self): """显示排行榜""" leaderboard_window = tk.Toplevel(self.master) leaderboard_window.title("排行榜") leaderboard_window.geometry("300x200") tk.Label(leaderboard_window, text="扫雷排行榜", font=("Arial", 16)).pack(pady=10) for difficulty, time in self.leaderboard.items(): if time == 999: display_time = "未通关" else: display_time = f"{time} 秒" tk.Label(leaderboard_window, text=f"{difficulty}: {display_time}", font=("Arial", 12)).pack(pady=5) def show_difficulty_selection(): """显示难度选择窗口""" def start_game(rows, cols, mines, difficulty): selection_root.destroy() root = tk.Tk() root.title(f"扫雷 - {difficulty}") Minesweeper(root, rows, cols, mines, difficulty) root.mainloop() selection_root = tk.Tk() selection_root.title("选择难度") selection_root.geometry("300x200") tk.Label(selection_root, text="请选择游戏难度:", font=("Arial", 14)).pack(pady=20) tk.Button( selection_root, text="初级 (9x9, 10个地雷)", font=("Arial", 12), command=lambda: start_game(9, 9, 10, "初级") ).pack(pady=5) tk.Button( selection_root, text="中级 (16x16, 40个地雷)", font=("Arial", 12), command=lambda: start_game(16, 16, 40, "中级") ).pack(pady=5) tk.Button( selection_root, text="高级 (16x30, 99个地雷)", font=("Arial", 12), command=lambda: start_game(16, 30, 99, "高级") ).pack(pady=5) selection_root.mainloop() if __name__ == "__main__": show_difficulty_selection()