Go-05｜ 豆包MarsCode AI 刷题”

不焦的胡萝卜
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*这段笔记展示了如何在Go语言中实现一个猜数字游戏，并随着版本的演进不断增强游戏的互动性和功能性。以下是各版本的主要特点和改进：

  1. V1：使用 math/rand 生成随机数，基础的程序结构，适用于测试随机数的生成。
  2. V2：通过 rand.Seed(time.Now().UnixNano()) 设置随机数种子，确保每次运行时生成不同的随机数，增加了随机性的真实感。
  3. V3：引入用户输入处理，使用 bufio 读取用户输入，并通过 strconv.Atoi() 将输入转换为整数。增加了与用户的基本互动，但仍然只是单次猜测。
  4. V4：新增猜测判断逻辑，根据用户输入的大小提供反馈（猜大了、猜小了或猜对了），使游戏更具互动性。
  5. V5：引入循环实现，允许用户多次猜测直到猜中数字，增加了持续的用户交互体验，并通过 continue 和 break 控制用户输入的错误处理和重复尝试。

每个版本的改进使得游戏更加完整和富有挑战性，最终版本提供了实时反馈、持续互动和增强的用户体验，是一个更加完善的猜数字游戏实现。请根据目录快速检索和入门。*

Go语言的实战案例

01-guessing-game V1

package main

import (
	"fmt"
	"math/rand"
)

func main() {
	maxNum := 100
	secretNumber := rand.Intn(maxNum)
	fmt.Println("The secret number is ", secretNumber)
}

V1 核心知识点：基本随机数生成和程序结构

核心知识点：

  1. math/rand 包的使用：

    • 这段代码展示了如何使用Go语言的标准库 math/rand 包来生成随机数。rand.Intn(n) 函数用于生成一个 [0, n) 之间的随机整数。

  2. 随机数生成：

    • rand.Intn(maxNum)：生成一个范围为 0 到 maxNum-1 的整数。该函数非常适合用在诸如猜数字游戏等场景中。

  3. 程序结构：

    • Go语言的程序从 main() 函数开始执行，maxNum := 100 定义了一个变量作为随机数生成的最大值。

  4. 调试信息输出：

    • fmt.Println() 用于输出调试信息。在这个版本中，直接打印了生成的随机数，适合用于测试随机数的生成是否正常工作。

应用场景：

  • 随机数生成：这种随机数生成方式可用于游戏、测试数据生成等场景。
  • 基础程序结构：这个版本非常适合用来展示Go语言的基本程序结构，包括包导入、变量声明和控制程序输出，是编写一个完整Go程序的基础。

局限性：

  • 固定随机数种子：这个版本中的随机数生成器未设置种子，因此每次运行程序时会产生相同的随机数，缺少真正的随机性。
  • 缺乏用户交互：程序仅生成并打印出随机数，缺少与用户之间的互动。

02-guessing-game V2

package main

import (
	"fmt"
	"math/rand"
	"time"
)

func main() {
	maxNum := 100
	rand.Seed(time.Now().UnixNano())
	secretNumber := rand.Intn(maxNum)
	fmt.Println("The secret number is ", secretNumber)
}

V2 核心知识点：随机数种子设置和时间包的使用

核心知识点：

  1. 随机数种子设置 (rand.Seed())：

    • 本版本通过 rand.Seed(time.Now().UnixNano()) 设置随机数生成器的种子，使得每次运行程序时生成的随机数都不一样。rand.Seed() 接受一个整数类型的种子值，通过设置不同的种子，使得每次运行时生成不同的随机序列。
    • 使用 time.Now().UnixNano()，将当前时间的纳秒值作为种子，确保随机数是基于当前时间的，因此在不同时间运行时可以得到不同的随机数。

  2. 时间包 (time) 的使用：

    • time.Now().UnixNano() 返回当前时间的纳秒数。纳秒级的精度可以更好地保证随机数的不可预测性，尤其是在频繁生成随机数的情况下。

  3. 增强的随机性：

    • 在V1版本中，未设置种子，导致每次运行程序时生成的随机数相同。而在V2版本中，通过设置种子，使得每次运行程序时生成的随机数都不同，模拟了更真实的随机性。

应用场景：

  • 随机数生成增强：
    • 这种方式的随机数生成适用于游戏开发、测试程序等需要较高随机性的场景。
  • 时间戳作为随机数种子：
    • 使用时间戳作为随机数种子适用于大多数需要随机性和不可预测性的场合，尤其是对用户交互性要求较高的场景，比如随机生成验证码、动态变化的游戏内容等。

改进之处：

  • 随机性增加：相较于V1，这一版本通过设置种子增加了随机性的不可预测性，每次运行程序都能得到不同的结果，使得猜数字游戏更具挑战性和趣味性。
  • 代码示例中依旧为调试输出：当前版本仍然直接输出随机数，这在游戏逻辑中属于调试信息。在最终版本中应移除或对用户隐藏，以增强游戏的交互性和挑战性。

03-guessing-game V3

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"math/rand"
	"os"
	"strconv"
	"strings"
	"time"
)

func main() {
	maxNum := 100
	rand.Seed(time.Now().UnixNano())
	secretNumber := rand.Intn(maxNum)
	fmt.Println("The secret number is ", secretNumber)

	fmt.Println("Please input your guess")
	reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
	input, err := reader.ReadString('\n')
	if err != nil {
		fmt.Println("An error occured while reading input. Please try again", err)
		return
	}
	input = strings.Trim(input, "\r\n")

	guess, err := strconv.Atoi(input)
	if err != nil {
		fmt.Println("Invalid input. Please enter an integer value")
		return
	}
	fmt.Println("You guess is", guess)
}

V3 核心知识点：用户输入和数据转换

核心知识点：

  1. 用户输入的处理：

    • 本版本引入了 bufio.NewReader(os.Stdin) 和 reader.ReadString('\n') 来处理用户输入。这使得程序不仅仅是生成随机数，还能接收用户的猜测，增加了互动性。
    • bufio.NewReader(os.Stdin) 创建了一个用于读取标准输入的缓冲读取器，ReadString('\n') 用于读取一行用户输入，直到遇到换行符。

  2. 字符串处理：

    • 使用 strings.Trim(input, "\r\n") 来去除输入中的换行符和回车符，保证后续处理不会因输入的额外字符而出错。尤其是在Windows系统中，输入可能会包含回车符（\r）。

  3. 数据类型转换：

    • 使用 strconv.Atoi(input) 将用户的字符串输入转换为整数类型，这一步非常重要，因为需要对用户输入的猜测进行逻辑判断。
    • 错误处理部分对 Atoi 的转换错误进行检查，确保用户输入为合法的整数值。如果输入无法转换为整数，则程序会提示用户。

  4. 简单的错误处理：

    • 使用 if err != nil 对用户输入和字符串转换进行错误检查，确保程序可以友好地处理用户的错误操作，并给出明确的提示信息。

  5. 用户互动的增加：

    • 这个版本相比于之前的版本增加了用户的互动，通过让用户猜测一个随机数，使程序从静态变为动态，有了游戏的基本雏形。

应用场景：

  • 用户交互：使用 bufio 和标准输入来处理用户交互，适合需要用户输入来影响程序行为的场景，例如游戏、调查问卷、命令行工具等。
  • 数据校验：对用户输入进行数据类型转换并进行错误处理，可以确保用户输入符合预期，适合需要用户提供有效数据的场景，例如登录验证、计算器等。
  • 游戏互动：通过接受用户猜测来增加游戏的互动性，适合初学者理解如何将随机数与用户输入结合，以创建基本的游戏逻辑。

改进之处：

  • 随机数展示：当前版本依旧展示了生成的随机数，属于调试信息，应该在最终版本中移除以保持游戏的挑战性。
  • 单次猜测：目前用户只能猜一次，程序会输出猜测结果并结束。可以通过引入循环来让用户多次猜测，直到猜中为止，从而提升游戏体验。

04-guessing-game V4

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"math/rand"
	"os"
	"strconv"
	"strings"
	"time"
)

func main() {
	maxNum := 100
	rand.Seed(time.Now().UnixNano())
	secretNumber := rand.Intn(maxNum)
	fmt.Println("The secret number is ", secretNumber)

	fmt.Println("Please input your guess")
	reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
	input, err := reader.ReadString('\n')
	if err != nil {
		fmt.Println("An error occured while reading input. Please try again", err)
		return
	}
	input = strings.Trim(input, "\r\n")

	guess, err := strconv.Atoi(input)
	if err != nil {
		fmt.Println("Invalid input. Please enter an integer value")
		return
	}
	fmt.Println("You guess is", guess)
	if guess > secretNumber {
		fmt.Println("Your guess is bigger than the secret number. Please try again")
	} else if guess < secretNumber {
		fmt.Println("Your guess is smaller than the secret number. Please try again")
	} else {
		fmt.Println("Correct, you Legend!")
	}
}

V4 核心知识点：用户输入的判断与反馈机制

核心知识点：

  1. 用户输入的读取和转换：

    • 与V3版本相同，bufio.NewReader(os.Stdin) 用于读取用户的输入，strings.Trim(input, "\r\n") 清除输入中的换行符，strconv.Atoi(input) 将字符串转换为整数，以便进行数值比较。

  2. 猜测判断与反馈：

    • 新增了对用户猜测的判断逻辑，通过 if-else if-else 结构实现对用户输入的多种情况进行处理：
      • if guess > secretNumber：当用户猜测的数字比秘密数字大时，给出“你的猜测大了”的反馈。
      • else if guess < secretNumber：当用户猜测的数字比秘密数字小时，给出“你的猜测小了”的反馈。
      • else：当用户猜对数字时，输出“正确，你是传奇！”的胜利消息。
    • 这种反馈机制使得游戏更加有趣和互动性更强，通过提示用户的猜测方向帮助用户更快接近正确答案。

  3. 游戏逻辑的增强：

    • 本版本通过增加猜测大小的判断和相应的反馈，使得游戏从单次猜测变为可以多次尝试的过程。玩家可以通过程序的提示不断调整自己的猜测，直到找到正确的数字。

应用场景：

  • 猜测游戏的基本实现：通过判断用户输入的大小关系来实现猜数字游戏的核心玩法，适用于初学者理解如何通过条件判断构建游戏的基本逻辑。
  • 用户输入的校验与反馈：提供实时的反馈，告诉用户他们的猜测方向是对的还是错的，这种方式适合需要指导用户正确操作的交互场景，例如表单验证、游戏互动提示等。

改进之处：

  • 多次猜测的功能：当前版本虽然提供了大小判断和反馈，但程序运行一次只能进行一次猜测。如果用户猜错，需要重新运行程序才能继续尝试。可以通过引入 for 循环，让用户在没有猜对时不断进行尝试，从而提升游戏的流畅性和可玩性。
  • 交互体验：在当前实现中，用户每次输入后的猜测结果会立即返回反馈，但是没有继续猜测的选项，可以通过循环实现让用户猜对为止的交互体验。

05-guessing-game V5

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"math/rand"
	"os"
	"strconv"
	"strings"
	"time"
)

func main() {
	maxNum := 100
	rand.Seed(time.Now().UnixNano())
	secretNumber := rand.Intn(maxNum)
	// fmt.Println("The secret number is ", secretNumber)

	fmt.Println("Please input your guess")
	reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
	for {
		input, err := reader.ReadString('\n')
		if err != nil {
			fmt.Println("An error occured while reading input. Please try again", err)
			continue
		}
		input = strings.Trim(input, "\r\n")

		guess, err := strconv.Atoi(input)
		if err != nil {
			fmt.Println("Invalid input. Please enter an integer value")
			continue
		}
		fmt.Println("You guess is", guess)
		if guess > secretNumber {
			fmt.Println("Your guess is bigger than the secret number. Please try again")
		} else if guess < secretNumber {
			fmt.Println("Your guess is smaller than the secret number. Please try again")
		} else {
			fmt.Println("Correct, you Legend!")
			break
		}
	}
}

V5 核心知识点：引入循环实现持续用户交互

核心知识点：

  1. 引入循环 (for {})：

    • 本版本通过引入无限循环 for {}，使用户可以不断猜测，直到猜对为止。程序不会在一次错误后终止，而是继续等待用户新的输入。
    • 使用 break 语句在用户猜中秘密数字时终止循环。

  2. 用户输入的处理与重试：

    • 通过 continue 语句，在用户输入无效或猜错的情况下，程序会跳到下一次输入，而不是退出程序。这使得用户可以多次尝试输入，而不需要重新启动程序。

  3. 去除调试信息：

    • 注释掉了打印秘密数字的代码，增强了游戏的挑战性，使得用户需要猜测而不是直接知道结果。

  4. 实时反馈和重复尝试：

    • 每次用户输入后程序都会给出反馈（“你的猜测大了”或“你的猜测小了”），并提示用户再次输入。这种反馈和重新尝试的机制使游戏更具吸引力，也提高了用户体验。

应用场景：

  • 持续交互：通过无限循环使程序可以与用户持续交互，适用于游戏、问答等场景，特别是在需要多次尝试的情况下。
  • 错误处理与用户引导：通过 continue 和 break 实现用户输入的校验与重试，适合处理用户输入可能出错的情况，并给用户友好的引导信息。

改进之处：

  • 提示次数：可以增加一个计数器来记录用户猜测的次数，最后在用户猜对时显示他们用了多少次猜对答案，这样可以让用户更加有成就感。
  • 输入退出选项：当前用户只能通过猜对数字来结束游戏，可以增加输入“exit”或“quit”来退出游戏的选项，让用户有更灵活的控制权。
  • 更好的提示信息：对于随机数字，提示信息可以更具引导性，比如可以提示是否接近目标值，从而提高用户的成功体验。

游戏体验的改进：

  • 循环控制：通过循环使得用户可以不断猜测，直到找到正确答案，游戏体验变得更具挑战性和连续性，避免了每次猜错后程序直接结束的单一性。
  • 更高的互动性：用户可以根据程序提供的反馈逐步调整自己的猜测，这种互动体验使得用户更加投入到猜数字的过程中，形成更好的游戏体验。
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