前言

基于冯诺依曼原理，编写石头剪刀布的游戏

在这篇文章中我们将介绍使用冯诺依曼原理来编写石头剪刀布游戏

冯诺依曼原理中的 计算机组成：冯·诺依曼架构认为计算机应由五大基本部件组成，包括：

-   **运算器**（Arithmetic Unit）：负责执行算术和逻辑运算。
-   **控制器**（Control Unit）：负责协调各部件工作，解读并执行存储在内存中的指令。
-   **存储器**（Memory）：用于存储程序和数据，程序指令和数据以相同的二进制形式存储。
-   **输入设备**（Input Devices）：用于向计算机输入数据和指令。
-   **输出设备**（Output Devices）：用于展示计算机处理结果。

我们要想完成这个游戏则需要这几个步骤：

输入

玩家输入他们的选择（石头、剪刀或布），并从计算机生成一个随机选择。

处理

程序对输入进行验证，比较玩家和计算机的选择，确定游戏结果,即如何判定胜负呢？

输出

程序输出结果，告诉玩家他们是赢了、输了还是平局。

那么我们该如何完成输入与输出.......

正文

这个代码片段是在Node.js中使用process.stdin来读取标准输入的数据：

process.stdin.on('data', (buffer) =>{
    const action = buffer.toString();
    console.log(action,'------');
})

这段代码是使用Node.js编写的，它用于处理标准输入（stdin）的事件。在Node.js环境中，process是一个全局对象，提供了与当前Node.js进程相关的各种属性和方法，其中包括对标准输入、输出的支持的作用是持续监听控制台的输入，一旦有输入内容，就将其打印出来，常用于构建需要接收用户命令行输入的简单交互式程序。

在理解输入部分后我们开始看看输入部分的代码

const game = (action) => {
    const arr = ['rock', 'scissor', 'paper'];
    console.log(action);
    // 输入校验
    if (arr.indexOf(action) == -1) {
        throw new Error('用户输入错误');
    }

这段代码定义了一个名为game的函数，它接受一个参数action，用于模拟实现石头、剪刀、布游戏中对用户输入的处理逻辑。

函数定义: const game = (action) => { ... } 定义了一个箭头函数，名为game，它接收一个参数action，这个参数代表玩家的选择（石头、剪刀或布）。
定义选项数组: const arr = ['rock', 'scissor', 'paper']; 创建了一个数组arr，其中包含了游戏的所有有效选项——石头（rock）、剪刀（scissor）和布（paper）。
输入校验:
- if (arr.indexOf(action) == -1) { ... } 通过检查action在数组arr中的索引来判断玩家的输入是否有效。
- arr.indexOf(action) 返回action在数组中的索引，如果不存在则返回-1。
- 如果action不在arr中（即indexOf结果为-1），则执行throw new Error('用户输入错误'); 抛出一个错误，错误信息是'用户输入错误'，意味着玩家输入了无效的选项，比如"lizard"或"spock"，或者拼写错误等。
然后我们就可以在控制台看见我们输入的'rock', 'scissor', 'paper'都能被打印出来。那么我们就要进行到下一步，如何让电脑来判定胜负呢？

 let computerAction;
    let random = Math.floor(Math.random() * 3)
    computerAction = arr[random];
    // console.log('电脑出了' + computerAction);
    if (computerAction == action) {
        console.log('平局')
        return 0; // 平局
    } else if (
        (computerAction == 'rock' && action == 'scissor') ||
        (computerAction == 'scissor' && action == 'paper') ||
        (computerAction == 'paper' && action == 'rock')
    ) {
        console.log('你输了')
        return -1;
    } else {
        console.log('你赢了');
        return 1;
    }

}

- 初始化电脑选择: let computerAction; 声明一个变量用于存储电脑的选择。
- 随机选择:
  - let random = Math.floor(Math.random() * 3); 这行代码生成一个0到2之间的随机整数，用于从arr数组中随机选择一个动作。Math.random()生成0到1之间的随机数，乘以3后范围变为0到3之间，但不包括3。Math.floor()函数则向下取整，确保结果为0、1或2。
  - computerAction = arr[random]; 根据随机数从数组arr中选择电脑的动作。
- 判断胜负逻辑:
  - 平局: 如果computerAction和action相等，即玩家和电脑出的一样，输出'平局'，函数返回0。
  - 玩家输: 通过一系列条件判断（例如：电脑出石头玩家出剪刀，电脑出剪刀玩家出布，电脑出布玩家出石头），如果玩家输，输出'你输了'，函数返回-1。

在完成判定胜负代码后，我们如何对胜利次数进行记录并累计，最后通过3局两胜来判定输赢呢？

let winCount = 0;

process.stdin.on('data', (buffer) => {
    // 存储和通信的底层是二进制 
    // console.log(buffer);
    const action = buffer.toString().trim();
    // console.log(action, '------');
    // 独立的随机出拳业务
    const result = game(action);
    if(result == 1){
        winCount ++
        if(winCount == 3){
            console.log('不玩了');
            process.exit();
        }
    } 
})

初始化胜利计数器: let winCount = 0; 初始化一个变量用于记录玩家获胜的次数。
监听标准输入: process.stdin.on('data', ...) 监听来自标准输入（通常是键盘输入）的数据事件。当用户在命令行输入内容并按下回车键时，这段代码会执行。
处理用户输入:
- const action = buffer.toString().trim(); 将接收到的二进制数据转换为字符串，并去除首尾空白字符。这里假设用户输入的是游戏中的一个合法动作："rock"、"paper"或"scissor"。
- 紧接着调用game(action)函数来处理这一轮的游戏逻辑，这个函数应该就是您之前提供的那段代码所定义的，它接收用户的选择作为参数，然后根据游戏规则返回游戏结果（-1表示输，0表示平局，1表示赢）。
根据游戏结果更新胜利计数并判断是否结束游戏:
- 如果result == 1，说明玩家赢得了这一轮，于是增加winCount的值。
- 当winCount达到3时，输出'不玩了'，并调用process.exit();结束当前进程，也就是结束了整个游戏。

这个程序构建了一个简单的交互式"石头、剪刀、布"游戏，用户通过命令行输入他们的选择，程序会根据游戏规则判断结果，并在用户连续赢得三场后自动结束游戏。

结语

通过本篇文章的逐步解析与实践，我们不仅重温了冯·诺依曼架构这一计算机科学基石的重要性，还亲手构建了一个趣味横生的石头、剪刀、布游戏。在这个过程中，从玩家输入的捕获、游戏逻辑的精密判断，到胜利条件的追踪与游戏终止的自动化处理，每一步都直观映射了计算机系统的基本组成部分及其协作方式。

更重要的是，这个简短的编程之旅揭示了技术背后的人文情怀——即使是最基本的架构原则，也能激发无限创意，带来欢乐与思考。

腾讯面试题：构建命令行下的石头剪刀布游戏

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结语