python实战【外星人入侵】游戏并改编为【梅西vsC罗】(球迷整活)——搭建环境、源码、读取最高分及生成可执行的.exe文件

简介: python实战【外星人入侵】游戏并改编为【梅西vsC罗】(球迷整活)——搭建环境、源码、读取最高分及生成可执行的.exe文件



🎥前言

本篇文章将介绍python游戏【外星人入侵】代码的环境安装具体介绍如何将游戏的最高分写入文件并在下次启动时读取、生成 .exe可执行文件、如何趣味性的改变游戏。游戏相关的所有源码已经在文章游戏实现———————游戏源码部分。

🎮游戏介绍:

玩家控制着一艘出现在屏幕底部的飞船,使用左右键来左右移动飞船,使用空格键来发射子弹,玩家的任务就是击落每个从屏幕上方移动下来的外星人,当外星人碰到飞船或者屏幕底部时该飞船被摧毁,每个玩家可拥有艘飞船,当三艘飞船都被摧毁时结束游戏,并得出最高分。

由于不能上传视频,给大家看一下游戏图片效果

有三个备用飞船,中间的数字是最高得分,每次打开游戏会加载,右边最上面的数字是当前得分,下面的数字是当前关卡等级。

💼安装Pygame

首先,使用pip来安装Pygame(目前下载的编译器大部分都是自带pip的,如是更老的版本,大家可以去搜索一下相关的安装方法,也不难),由于Python编译器在安装的过程中,大多数人其实那时候还不会python,然后在安装Pygame的时候发现编译器的路径不一样,或者也找不到了,终端命令也没用,很难搞。所以我们直接使用 Pycharm 来安装Pygame,这时候,Pycharm的优势就体现出来了。这种的安装还是看视频教程比较靠谱,给大家推荐一个短且非常有用的安装视频。

Pygame安装我是用的是里面的方法2.1,亲测有效。

🔋游戏的实现

由于网上有很多【外星人入侵】小游戏的教程,我就不过多赘述原理了,讲的也不一定比别人好,代码直接在本模块后给大家,主要将一下如何将游戏得到的最高分写入文件,并在下次运行游戏时读取这个最高分

读写并存储【外星人入侵】游戏最高分

此项目含有多个python文件,如果要将最高分写入文件,需要在此项目下文件夹中再多创建一个空白的.pkl文件文件,这个文件负责读写玩游戏时取得的最高分,要实现读取,还需要在读写最高分文件的python程序中导入pickel模块。每次检测到即将退出游戏,就保存当前最高分。

圈起来的部分就是主要进行读写最高分操作的python文件中需要添加的代码,同时,别忘了在文件夹中自己创建一个.pkl 的空白文件,否则就会报错FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'high_score.pkl' zhey这一点大家一定要注意。

下图是项目文件中添加的.pkl文件,这个文件的名称必须与代码中读写文件的那个文件名相同。

识别点击错号就退出这部分代码中,也要调用一个保存最高分的函数 save_high_score()

如此,就完美实现了将最高分存入文档,并在下次运行游戏时读取最高分。

参考博客:Python——Pygame实现Alien Invasion之用pickle类保存最高分至本地 这个博客讲的还是蛮清晰的,但由于没有讲到必须要创建一个.pkl文件,很多人都会在这里出错。

游戏源码

alien_invasion.py

import pygame
from settings import Settings  # 导入外观设置类
from ship import Ship
from alien import Alien
import game_functions as gf  # as gf是指定别名,为了方便
from pygame.sprite import Group
from game_stats import GameStates
from button import Button
from scoreboard import Scoreboard
def run_game():
    pygame.init()
    # 创建 设置类 的实例,用来访问并修改 Settings类 里的内容
    ai_settings = Settings()
    # 创建一个名为 screen 的显示窗口,后面的参数是设置类里的屏幕属性
    screen = pygame.display.set_mode((ai_settings.screen_width, ai_settings.screen_height))
    ship = Ship(ai_settings, screen)
    pygame.display.set_caption("外星人入侵")
    # 创建Play按钮
    play_button = Button(ai_settings, screen, "Play")
    stats = GameStates(ai_settings)
    sb = Scoreboard(ai_settings, screen, stats)
    bullets = Group()
    aliens = Group()
    gf.create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)
    # 开始游戏主循环
    while True:
        gf.check_events(ai_settings,screen,stats,play_button,ship,aliens,bullets,sb)
        if stats.game_active:
            #重新绘制(更新屏幕上的子弹和飞船)
            ship.update()
            gf.update_bullets(ai_settings, screen, stats,sb,ship, aliens, bullets)
            gf.update_aliens(ai_settings, ship, aliens, stats, screen, bullets,sb)
        gf.update_screen(ai_settings, screen, stats, sb, ship, aliens, bullets, play_button)
run_game()

game_functions.py

import sys
import pygame
from bullet import Bullet
from alien import Alien
from time import sleep
def check_keydown_events(event, ai_settings, screen, ship, bullets):
    if event.key == pygame.K_RIGHT:
        ship.moving_right = True
    elif event.key == pygame.K_LEFT:
        ship.moving_left = True
    elif event.key == pygame.K_SPACE:
        fire_bullet(ai_settings, screen, ship, bullets)
def check_keyup_events(event, ship):
    if event.key == pygame.K_RIGHT:
        ship.moving_right = False
    elif event.key == pygame.K_LEFT:
        ship.moving_left = False
    elif event.key == pygame.K_q:
        sys.exit()
def check_events(ai_settings,screen,stats,play_button,ship,aliens,bullets,sb):
    for event in pygame.event.get():
        # 用户点击错号,就识别出来,退出游戏(退出程序)
        if event.type == pygame.QUIT:
            stats.save_high_score()
            sys.exit()
        # 按下方向键,触发KEYDOWN事件
        elif event.type == pygame.KEYDOWN:
            check_keydown_events(event, ai_settings, screen, ship, bullets)
        # 松开方向键,触发KEYUP事件
        elif event.type == pygame.KEYUP:
            check_keyup_events(event, ship)
        elif event.type==pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
            mouse_x,mouse_y=pygame.mouse.get_pos()
            check_play_button(ai_settings,screen,stats,play_button,ship,aliens,bullets,mouse_x,mouse_y,sb)
def check_play_button(ai_settings,screen,stats,play_button,ship,aliens,bullets,mouse_x,mouse_y,sb ):
    button_clicked=play_button.rect.collidepoint(mouse_x,mouse_y)
    if button_clicked and not stats.game_active:
        #重置游戏设置
        ai_settings.initialize_dynamic_settings()
        #隐藏光标
        pygame.mouse.set_visible(False)
        # 重置游戏统计信息
        stats.reset_stats()
        stats.game_active=True
        # 清空外星人列表和子弹列表
        sb.prep_score()
        sb.prep_high_score()
        sb.prep_level()
        sb.prep_ships()
        aliens.empty()
        bullets.empty()
        #创建一群新的外星人,并让飞船居中
        create_fleet(ai_settings,screen,ship,aliens)
        ship.center_ship()
def update_screen(ai_settings,screen,stats,sb,ship,aliens,bullets,play_button):
    # 每次循环完都要刷新屏幕,并用背景色充满屏幕
    screen.fill(ai_settings.bg_color)
    # 在飞船和外星人后面重绘子弹
    for bullet in bullets.sprites():
        bullet.draw_bullet()
    # 使用 Ship类中的blitme方法 在底部绘制飞船
    ship.blitme()
    aliens.draw(screen)
    sb.show_score()
    #如果游戏处于非活动状态
    if not stats.game_active:
        play_button.draw_button()
    # 让最近绘制的屏幕可见
    pygame.display.flip()
def update_bullets(ai_settings, screen, stats,sb,ship, aliens, bullets):
    bullets.update()
    for bullet in bullets.copy():
        if bullet.rect.bottom <= 0:
            bullets.remove(bullet)
    check_bullet_alien_collisions(ai_settings, screen,stats,sb, ship, aliens, bullets)
def check_bullet_alien_collisions(ai_settings, screen,stats,sb,ship, aliens, bullets):
    collisions = pygame.sprite.groupcollide(bullets, aliens, True, True)
    if collisions:
        stats.score+=ai_settings.alien_points
        sb.prep_score()
        for aliens in collisions.values():
            stats.score+=ai_settings.alien_points*len(aliens)
            sb.prep_score()
        check_high_score(stats, sb)
    # 检查外星人是否被消灭完
    if (len(aliens) == 0):
        bullets.empty()
        ai_settings.increase_speed()
        create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)
        #提高等级
        stats.level+=1
        sb.prep_level()
        create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)
#检查是否是最高分
def check_high_score(stats, sb):
    if stats.score > stats.high_score:
        stats.high_score = stats.score
        sb.prep_high_score()
def fire_bullet(ai_settings, screen, ship, bullets):
    # 如果玩家按下空格,就创建一个子弹实例,并将其加入到编组bullets中
    if len(bullets) < ai_settings.bullets_allowed:
        new_bullet = Bullet(ai_settings, screen, ship)
        bullets.add(new_bullet)
def get_number_aliens_x(ai_settings, alien_width):
    available_space_x = ai_settings.screen_width - 2 * alien_width
    number_aliens_x = int(available_space_x / (2 * alien_width))
    return number_aliens_x
def create_alien(ai_setting, screen, aliens, alien_number, row_number):
    alien = Alien(ai_setting, screen)
    alien_width = alien.rect.width
    alien.x = alien_width + 2 * alien_width * alien_number
    alien.rect.x = alien.x
    alien.rect.y = alien.rect.height + 2 * alien.rect.height * row_number
    aliens.add(alien)
def create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens):
    alien = Alien(ai_settings, screen)
    number_aliens_x = get_number_aliens_x(ai_settings, alien.rect.width)
    number_rows = get_number_rows(ai_settings, ship.rect.height,
                                  alien.rect.height)
    for row_number in range(number_rows):
        for alien_number in range(number_aliens_x):
            create_alien(ai_settings, screen, aliens, alien_number, row_number)
# 计算外星人有多少行
def get_number_rows(ai_settings, ship_height, alien_height):
    available_space_y = (ai_settings.screen_height -
                         (3 * alien_height) - ship_height)
    number_rows = int(available_space_y / (2 * alien_height))
    return number_rows
def check_fleet_edges(ai_seetings, aliens):
    for alien in aliens.sprites():
        if alien.check_edges():
            change_fleet_direction(ai_seetings, aliens)
            break
# 将整体外星人下移,并改变他们的方向
def change_fleet_direction(ai_seetings, aliens):
    for alien in aliens.sprites():
        alien.rect.y += ai_seetings.fleet_drop_speed
    ai_seetings.fleet_direction *= -1
# 检查是否有外星人位于屏幕边缘,并更新整群外星人的位置
def update_aliens(ai_settings, ship, aliens, stats, screen, bullets,sb):
    check_fleet_edges(ai_settings, aliens)
    aliens.update()
    if pygame.sprite.spritecollideany(ship, aliens):
        ship_hit(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets,sb)
    check_aliens_bottom(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets,sb)
def ship_hit(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets,sb):
    if stats.ships_left > 0:
        # 相应被外星人撞到的飞,将ship_left减1
        stats.ships_left -= 1
        sb.prep_ships()
        # 清空子弹和外星人
        aliens.empty()
        bullets.empty()
        # 创建一群新的外星人,并将飞船放到屏幕底端中央
        create_fleet(ai_settings, screen, ship, aliens)
        ship.center_ship()
        # 暂停
        sleep(0.5)
    else:
        stats.game_active = False
        pygame.mouse.set_visible(True)
def check_aliens_bottom(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets,sb):
    # 检查是否有外星人到达了屏幕底端
    screen_rect = screen.get_rect()
    for alien in aliens.sprites():
        if alien.rect.bottom >= screen_rect.bottom:
            # 与飞船被撞到是一样的方法
            ship_hit(ai_settings, stats, screen, ship, aliens, bullets,sb)
            break

ship.py

import pygame
from pygame.sprite import Sprite
class Ship(Sprite):
    def __init__(self,ai_settings,screen):
        super(Ship,self).__init__()
        self.screen=screen
        self.ai_settings=ai_settings
        self.image=pygame.image.load('ship.bmp') #加载同路径下的图片
        self.rect=self.image.get_rect()
        self.screen_rect=screen.get_rect() #获取飞船图像的外接矩形
        # 让新飞船放在屏幕底部中央
        self.rect.centerx=self.screen_rect.centerx
        self.rect.bottom=self.screen_rect.bottom
        self.center=float(self.rect.centerx)
        self.moving_right=False
        self.moving_left = False
    def update(self):
        # 左右移动飞船
        if self.moving_right and self.rect.right<self.screen_rect.right:
            self.center+=self.ai_settings.ship_speed_factor
        if self.moving_left and self.rect.left>0:
            self.center-=self.ai_settings.ship_speed_factor
        self.rect.centerx=self.center
    def blitme(self):
        self.screen.blit(self.image, self.rect)
    def center_ship(self):
        self.center=self.screen_rect.centerx

alien.py

import pygame
from pygame.sprite import Sprite
class Alien(Sprite):
    def __init__(self,ai_settings,screen):
        super(Alien,self).__init__()
        self.ai_settings = ai_settings
        self.screen=screen
        self.image = pygame.image.load('alien.bmp')
        self.rect=self.image.get_rect()
        self.rect.x=self.rect.width
        self.rect.y=self.rect.height
        self.x=float(self.rect.x)
    def blitme(self):
        self.screen.blit(self.image,self.rect)
    def update(self):
        #向左或者向右移动外星人(撞墙后就反向移动)
        self.x+=(self.ai_settings.alien_speed_factor*
                    self.ai_settings.fleet_direction)
        self.rect.x=self.x
    #如果外星人撞到了屏幕边缘,就返回True
    def check_edges(self):
        screen_rect=self.screen.get_rect()
        if self.rect.right>=screen_rect.right:
            return True
        elif self.rect.left<=0:
            return True

bullet.py

import pygame
from pygame.sprite import  Sprite
class Bullet(Sprite):
    def __init__(self,ai_settings,screen,ship):
        super().__init__()
        self.screen=screen
        # 在(0,0)处创建一个表示矩形的子弹
        self.rect=pygame.Rect(0,0,ai_settings.bullet_width,
                              ai_settings.bullet_height)
        self.rect.centerx=ship.rect.centerx
        self.rect.top=ship.rect.top
        self.y=float(self.rect.y)
        self.color=ai_settings.bullet_color
        self.speed_factor=ai_settings.bullet_speed_factor
    def update(self):
        #更新表示子弹的小数值
        self.y-=self.speed_factor
        #更新表示子弹的rect位置
        self.rect.y=self.y
    def draw_bullet(self):
        #在屏幕上绘制子弹
        pygame.draw.rect(self.screen,self.color,self.rect)

button.py

import pygame.font
class Button():
    def __init__(self,ai_settings,screen,msg):
        self.screen=screen
        self.screen_rect=screen.get_rect()
        #设置按钮的尺寸和其他属性
        self.width,self.height=200,50
        self.button_color=(0,255,0)
        self.text_color=(255,255,255)
        self.font=pygame.font.SysFont(None,48)
        #创建按钮的rect对象,并让其居中
        self.rect=pygame.Rect(0,0,self.width,self.height)
        self.rect.center=self.screen_rect.center
        #按钮的标签只需要创建一次
        self.prep_msg(msg)
    def prep_msg(self,msg):
        self.msg_image=self.font.render(msg,True,self.text_color,self.button_color)
        self.msg_image_rect=self.msg_image.get_rect()
        self.msg_image_rect.center=self.rect.center
    def draw_button(self):
        self.screen.fill(self.button_color,self.rect)
        self.screen.blit(self.msg_image,self.msg_image_rect)

scoreboard.py

import pygame.ftfont
from ship import Ship
from pygame.sprite import Group
class Scoreboard():
    def __init__(self,ai_settings,screen,stats):
        self.screen=screen
        self.screen_rect=screen.get_rect()
        self.ai_settings=ai_settings
        self.stats=stats
        # 显示得分时的字体
        self.text_color=(30,30,30)
        self.font=pygame.font.SysFont("arial",48)
        self.prep_score()
        self.prep_high_score()
        self.prep_level()
        self.prep_ships()
    def prep_score(self):
        rounded_score=int(round(self.stats.score,-1))
        score_str="{:,}".format(rounded_score)
        self.score_image=self.font.render(score_str,True,self.text_color,
                                          self.ai_settings.bg_color)
        self.score_rect=self.score_image.get_rect()
        self.score_rect.right=self.screen_rect.right-20
        self.score_rect.top=20
    def prep_high_score(self):
        high_score=int(round(self.stats.high_score,-1))
        high_score_str = "{:,}".format((high_score))
        self.high_score_image=self.font.render(high_score_str,True,
                                               self.text_color,self.ai_settings.bg_color)
        self.high_score_rect=self.high_score_image.get_rect()
        self.high_score_rect.centerx=self.screen_rect.centerx
        self.high_score_rect.top=20
    def prep_level(self):
        self.level_image=self.font.render(str(self.stats.level),True,
                                          self.text_color,self.ai_settings.bg_color)
        self.level_rect=self.level_image.get_rect()
        self.level_rect.right=self.score_rect.right
        self.level_rect.top=self.score_rect.bottom+10
    def prep_ships(self):
        self.ships=Group()
        for ship_number in range(self.stats.ships_left):
            ship=Ship(self.ai_settings,self.screen)
            ship.rect.x=10+ship_number*ship.rect.width
            ship.rect.y=10
            self.ships.add(ship)
    def show_score(self):
        self.screen.blit(self.score_image,self.score_rect)
        self.screen.blit(self.high_score_image,self.high_score_rect)
        self.screen.blit(self.level_image,self.level_rect)
        self.ships.draw(self.screen)

game_stats.py

import pickle
class GameStates():
    def __init__(self,ai_settings):
        self.ai_settings=ai_settings
        self.reset_stats()
        self.game_active=False
        self.high_score=0
    def reset_stats(self):
        #初始化在游戏期间可能变化的统计信息
        self.ships_left=self.ai_settings.ship_limit
        self.score = 0
        self.level = 1
        self.load_high_score()
    def save_high_score(self):
        f=open("high_score.pkl",'wb')
        pickle.dump(str(self.high_score),f,0)
        f.close()
    def load_high_score(self):
        f=open("high_score.pkl",'rb')
        try:
            str_high_score=pickle.load(f)
            self.high_score=int(str_high_score)
        except EOFError:
            self.high_score=0
        finally:
            f.close()

settings.py

class Settings():
    def __init__(self):
        self.screen_width=1350
        self.screen_height=780
        self.bg_color=(230,230,230)
        #飞船设置
        self.ship_limit=3
        #子弹设置
        self.bullet_width=300
        self.bullet_height=15
            #深灰色子弹
        self.bullet_color=60,60,60
        self.bullets_allowed=4
        # 外星人设置
        self.fleet_drop_speed=25
        self.speedup_scale=1.1
        #外星人点数的提高速度
        self.score_scale=1.5
        self.initialize_dynamic_settings()
    def initialize_dynamic_settings(self):
        self.ship_speed_factor=1
        self.bullet_speed_factor=3
        self.alien_speed_factor = 0.7
        # fleet_direction 为1表示向右移动,为-1表示向左移动
        self.fleet_direction = 1
        #计分
        self.alien_points=30
    def increase_speed(self):
        self.ship_speed_factor*=self.speedup_scale
        self.bullet_speed_factor*=self.speedup_scale
        self.alien_speed_factor*=self.speedup_scale
        self.alien_points=int(self.alien_points*self.score_scale)

宇宙飞船和外星人的 .bmp类型文件

📺将游戏程序整理为 .exe文件

第一步:在pycharm中安装Pyinstaller库

有中文插件的话就打开左上方文件——设置——项目——python解释器——点击加号,搜索Pyinstaller,安装即可。

在pycharm底部会显示安装正在进行,安装结束后这个进程就消失,意味着安装成功。

第二步:生成 .exe可执行程序

在pycharm终端中输入 pyinstaller -F alien_invasion.py,如果你的游戏主程序不是 alien_invasion.py ,也可使用

pyinstaller -F 主程序.py的形式

在终端输入后点击回车

这个命令运行结束后,在此项目底下会生成一个 dist 文件夹,里面包含一个可执行程序.exe文件,这个.exe文件目前还是不能运行的,还要将程序所需文件添加进 dist 中,如外星人和宇宙飞船的bmp图,如果你创建了读取最高分的文件,还要将这个文件添加进这个文件中。

如此,这个exe程序就能正常运行了。

错误处理

先声明一下,并不是所有的设备都会出错,如果上述操作都无误,还出现了 .exe文件闪退的情况,可能是字体有问题,将代码中的字体由 None 改为一个系统自带的字体如"arial"

然后将上面生成的文件都删除,再次在终端输入 pyinstaller -F alien_invasion.py,生成 dist 文件后,再将相关文件复制进 dist 文件即可。

如果要将可执行程序发送给好友,需要将本模块提到的文件全部放入一个文件夹中再压缩为.zip文件,好友点击文件中的.exe文件即可运行游戏,好友不需要下载任何的编译器。

🪔将【外星人入侵】改变为【梅西vsC罗】及其他趣味改编方法

相信了解过这个游戏的同学都知道如何修改以及修改后的效果了吧。

在网上找一张画质比较高的两个人物图片,先抠图并缩放图片(尺寸一定要和外星人、宇宙飞船的图片尺寸差不多),再利用电脑自带的画图功能将这两张图片转化为 .bmp格式,将这两个图片加入到项目中。

我这里给大家两张图片,大家可以直接保存。如果大家想创作别的人物的话,可以按照我上面的步骤来。

这就可以设置谁是‘外星人’,谁是‘宇宙飞船’了,我就将梅西设置为外星人,C罗设置为宇宙飞船了啊(仅供娱乐)

假如我将一张命名为CR7.bmp,一张命名为MESSI.bmp

然后将ship.py文件代码中的ship.bmp换成 CR7.bmp

alien文件代码中的alien.bmp换成MESSI.bmp

当然,由于抠图的底色是白的,而我们代码中设置的RGB值(230,230,230)是浅灰色底色,看起来就像图片放在屏幕上一样,很难看。所以还要将这个参数改为(255,255,255),RGB值(255,255,255)是纯白色,可以与抠图的底色完全融合。

最后,将游戏名改为 梅西vsC罗(可以不改)

这样,【梅西vsC罗】就做好了。

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