1．目的及意义

目的及意义:

电子游戏在初始阶段被认为是毒害青少年的网络毒品而遭到人们打压，但随着全球科技的进步和人民生活品质的提高，与之伴随的有生活压力的增大，电子游戏在人们的生活中渐渐占据了不可或缺的地位，不仅成为了人们的减压方式，也成为了人们休闲娱乐、沟通社交的手段，游戏开发也成为软件开发领域的重要分支。基于Python语言的游戏设计具有基于传统的编程语言的游戏设计无法达到的特点。Python有着更加抽象的能力，通过使用更少的代码来描述游戏业务逻辑，与传统的Lua语言相比，Python更适合作为一种Host语言，作为游戏脚本内嵌在游戏中，其中游戏剧本、数据、玩法逻辑等需要灵活修改的内容放置在脚本中，可根据需要修改脚本内容而对游戏进行调整，结合高性能Python库的使用，再通过C/C 扩展，能够将具有大型规模的项目代码控制和压缩。因此在游戏开发领域，Python也得到越来越广泛的应用，并由此受到重视。

国内外的研究现状分析：

Python从诞生起就以其简洁的语法、良好的可读性吸引了大批程序员纷纷学习。国外知名大学课堂也将Python作为一门必备的基础编程语言课程，这不仅仅是因为Python语言本身所具有的特点，更是因为Python所具备的多种优秀的库，能够更好的应用于大型的科学计算，因此受到了国外研究机构的重视。Pygame作为Python语言多重优秀的库之一，搭载了基于OpenGL的图形库和优质的音频库，可以快速上手制作2D游戏的原型^[3]。Pygame的API比较偏底层，被广泛应用于游戏的设计与开发中，对于基于Python的游戏设计与开发，占据着举足轻重的作用。

Python是一种具有解释型、高层次、通用的多范式编程语言，不仅可读性高，还具有高度的可扩展性，紧凑的模块化使其作为向现有应用添加可编程接口的手段而特别受欢迎，其结构还可实现小规模和大规模的清晰编程，完全支持面向对象的编程和结构化编程，且具有列表、词典和集合生成器表达式等数据结构。但相较于国外，国内基于Python的游戏设计和开发则并不那么重视，与Pygame相关的参考书籍寥寥无几，与其相关的素材也大多是根据Pygame的国外官网进行查阅和学习。

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2. 研究的基本内容与方案

{title} 根据调研得出的需求分析，本游戏主要采用Python及相关技术设计与开发，主要目的在于熟悉Python的各种库以及算法的设计及实现。游戏界面设计美观，程序运行正常，用户在玩游戏的过程中能锻炼各种反应能力和记忆力，是休闲娱乐的一款好软件。具体的系统功能分析模块如下：
1. 主页：列出本系统的相关信息和主要功能
2. 普通模式：常规的9x9个格子组成的数独游戏，玩家需要根据格子提供的数字推理出其他格子的数字，系统会提供至少17个数字使得解答谜题只有一个答案，且游戏内会进行计时和暂停功能，并且提供标记标记和删除功能。当完成当前关卡后，即可选择重新挑战、返回主界面、下一关卡等选项，难度会根据数独游戏地图初始设定逐级递增。
3. 挑战模式：该模式会限制玩家在一定时间内进行数独解谜操作，当倒计时结束时，玩家未能完成，则挑战失败，可选择重新挑战或返回主页；当倒计时结束前，玩家已完成挑战，则可进行返回主界面或下一关卡。该模式的游戏地图会根据相关算法随机生成，且生成的难度系数也会随着关卡数逐渐增大。

4. 规则：讲述了数独游戏的玩法及规则。

目标：实现基于Python的数独游戏开发与设计

技术方案及措施：
按照软件工程的方法，使用Python3，结合数据库使用，实现系统的设计、编码及调试。要求系统界面友好，主要功能完整、正常运行。

3. 参考文献

[1]姜双春.益智课程 助力学生能力成长[J].中小学教学研究,2018(09):90-92.

[2]翟高粤.基于Python的数据分析概述[J].甘肃科技纵横,2018,47(11):5-7 26.