1. 简介： 模拟不同的两个队伍进行足球的模拟比赛。
2. 模拟原理： 通过输入各自的能力值(Ⅰ)，模拟比赛的进行( P )，最后输出模拟的结果( O )。
P 简介：通过产生随机数得到半场比赛的回合数，再通过产生随机数得到每回合比赛的难度，若小于能力值则表示赢得本局比赛，反之输掉本场比赛。
3. 规则简介：
① 比赛分为两半场，每场为45分钟。
上半场: 一方挑选进攻的球门，另一方获得开球权；
下半场: 互换攻守方向，上半场没获得开球权的一方获得开球权。
②在进球后开球时，开球方为失球一方。
③ 比赛结束时得分多的球队获胜，如果两队得分相同或均未得分，比赛为平局。
4. 代码实现
By the way, 此代码与上述主要不同之处在于： GameOver()，其他函数都类似
| 函数名称 | 函数说明 |
| printInfo() | 打印程序的介绍信息 |
| getInputs() | 获得用户输入的参数 |
| printResult(n, winsA, winsB) | 输出模拟比赛的结果 |
| simNGames(n, probA, probB) | 模拟n场比赛 |
| simOneGame(probA, probB) | 模拟一场比赛，包括上半场和下半场 |
| simAGame(N, probA, probB) | 模拟半场比赛 |
| GameOver(N, scoreA, scoreB) | 定义半场比赛的结束条件 |
''' 模拟足球竞技 @author: bpf ''' # 比赛规则： # 1. 比赛分为两场，每场为45分钟 # 上半场: 一方挑选进攻的球门，另一方获得开球权 # 下半场: 互换攻守方向，上半场没获得开球权的一方获得开球权 # 2. 在进球后开球时，开球方为失球一方 # 3. 在没有违反任何比赛规则时，进攻球队得分。 # 4. 比赛结束时得分多的球队获胜，如果两队得分相同或均未得分，比赛为平局。 from random import random, randint from time import time def printInfo(): ''' function: 打印程序的介绍信息 ''' print("{:*^70}".format("产品简介")) print("产品名称： 足球竞技模拟分析器") print("产品概述： 通过输入2个队伍A和B的能力值(0到1之间的小数表示)，能够模拟多次2个队伍A和B的足球竞技比赛，从而得出各自的胜率！") print("{:*^70}".format("模拟开始")) def getInputs(): ''' function: 获得用户输入的参数 ''' probA = eval(input("请输入队伍A的能力值(0~1)：")) probB = eval(input("请输入队伍B的能力值(0~1)：")) n = eval(input("请输入需要模拟比赛的场次数：")) return probA, probB, n def printResult(n, via, winsA, winsB): ''' function: 输出模拟比赛的结果 ''' print("{:*^70}".format("模拟结束")) print("竞技分析开始，共模拟{}场比赛。".format(n)) print(">>>队伍A获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsA,winsA/n)) print(">>>队伍B获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsB,winsB/n)) print(">>>两队平局{}场，占比{:0.1%}".format(via,via/n)) def simNGames(n, probA, probB): ''' function: 模拟n场比赛 n: 模拟n场比赛 probA, probB： 分别为队伍A和B的能力值 winsA, winsB: 队伍A和B赢得比赛的场数，总共n场 ''' via, winsA, winsB = 0, 0, 0 for _ in range(n): scoreA, scoreB = simOneGame(probA, probB) if scoreA == scoreB: via += 1 elif scoreA > scoreB: winsA += 1 else: winsB += 1 return via, winsA, winsB def simOneGame(probA, probB): ''' function: 模拟一场比赛, 分上半场和下半场 probA, probB： 分别为队伍A和B的能力值 scoreA, scoreB: 分别为队伍A和B一场比赛的分数 return: 返回队伍A和B在本场比赛中获得的分数 ''' winA, winB = 0, 0 for N in range(2): scoreA, scoreB = simAGame(N, probA, probB) winA += scoreA winB += scoreB return winA, winB def simAGame(N, probA, probB): ''' function: 模拟半场比赛 probA, probB： 分别为队伍A和B的能力值 scoreA, scoreB: 分别为队伍A和B半场比赛的分数 return: 返回队伍A和B在本半场比赛中获得的分数 ''' scoreA, scoreB = 0, 0 if N == 0: serving = 'A' # 发球方 else: serving = 'B' for _ in range(gameOver()): if serving == 'A': if random() < probA: scoreA += 1 serving = 'B' else: if random() < probB: scoreB += 1 serving = 'A' return scoreA, scoreB def gameOver(): ''' function: 定义半场比赛的结束条件 通过randint产生一个随机数作为半场比赛的回合数, 若达到半场比赛的回合数则结束比赛 return: 若比赛结束的条件成立返回真，否则为假 ''' return randint(3, 10) if __name__ == "__main__": printInfo() probA, probB, n = getInputs() Time = time() via, winsA, winsB = simNGames(n, probA, probB) print("模拟用时: {:.1f}s".format(time()-Time)) printResult(n, via, winsA, winsB)
5.运行结果
足球训练基地
1. 简介： 模拟不同的两个队伍进行足球的模拟比赛。
2. 模拟原理： 通过输入各自的能力值(Ⅰ)，模拟比赛的进行( P )，最后输出模拟的结果( O )。
P 简介：通过产生随机数得到半场比赛的回合数，再通过产生随机数得到每回合比赛的难度，若小于能力值则表示赢得本局比赛，反之输掉本场比赛。
3. 规则简介：
① 比赛分为两半场，每场为45分钟。
上半场: 一方挑选进攻的球门，另一方获得开球权；
下半场: 互换攻守方向，上半场没获得开球权的一方获得开球权。
②在进球后开球时，开球方为失球一方。
③ 比赛结束时得分多的球队获胜，如果两队得分相同或均未得分，比赛为平局。
4. 代码实现
By the way, 此代码与上述主要不同之处在于： GameOver()，其他函数都类似
| 函数名称 | 函数说明 |
| printInfo() | 打印程序的介绍信息 |
| getInputs() | 获得用户输入的参数 |
| printResult(n, winsA, winsB) | 输出模拟比赛的结果 |
| simNGames(n, probA, probB) | 模拟n场比赛 |
| simOneGame(probA, probB) | 模拟一场比赛，包括上半场和下半场 |
| simAGame(N, probA, probB) | 模拟半场比赛 |
| GameOver(N, scoreA, scoreB) | 定义半场比赛的结束条件 |
1 # -*- encoding:utf-8 -*-
2 '''
3 模拟足球竞技
4 @author: bpf
5 '''
6 # 比赛规则：
7 # 1. 比赛分为两场，每场为45分钟
8 # 上半场: 一方挑选进攻的球门，另一方获得开球权
9 # 下半场: 互换攻守方向，上半场没获得开球权的一方获得开球权
10 # 2. 在进球后开球时，开球方为失球一方
11 # 3. 在没有违反任何比赛规则时，进攻球队得分。
12 # 4. 比赛结束时得分多的球队获胜，如果两队得分相同或均未得分，比赛为平局。
13
14 from random import random, randint
15 from time import time
16 def printInfo():
17 '''
18 function: 打印程序的介绍信息
19 '''
20 print("{:*^70}".format("产品简介"))
21 print("产品名称： 足球竞技模拟分析器")
22 print("产品概述： 通过输入2个队伍A和B的能力值(0到1之间的小数表示)，能够模拟多次2个队伍A和B的排球竞技比赛，从而得出各自的胜率！")
23 print("产品作者： 步平凡 - 04")
24 print("{:*^70}".format("模拟开始"))
25
26 def getInputs():
27 '''
28 function: 获得用户输入的参数
29 '''
30 probA = eval(input("请输入队伍A的能力值(0~1)："))
31 probB = eval(input("请输入队伍B的能力值(0~1)："))
32 n = eval(input("请输入需要模拟比赛的场次数："))
33 return probA, probB, n
34
35 def printResult(n, via, winsA, winsB):
36 '''
37 function: 输出模拟比赛的结果
38 '''
39 print("{:*^70}".format("模拟结束"))
40 print("竞技分析开始，共模拟{}场比赛。".format(n))
41 print(">>>队伍A获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsA,winsA/n))
42 print(">>>队伍B获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsB,winsB/n))
43 print(">>>两队平局{}场，占比{:0.1%}".format(via,via/n))
44
45 def simNGames(n, probA, probB):
46 '''
47 function: 模拟n场比赛
48 n: 模拟n场比赛
49 probA, probB： 分别为队伍A和B的能力值
50 winsA, winsB: 队伍A和B赢得比赛的场数，总共n场
51 '''
52 via, winsA, winsB = 0, 0, 0
53 for _ in range(n):
54 scoreA, scoreB = simOneGame(probA, probB)
55 if scoreA == scoreB:
56 via += 1
57 elif scoreA > scoreB:
58 winsA += 1
59 else:
60 winsB += 1
61 return via, winsA, winsB
62
63 def simOneGame(probA, probB):
64 '''
65 function: 模拟一场比赛, 分上半场和下半场
66 probA, probB： 分别为队伍A和B的能力值
67 scoreA, scoreB: 分别为队伍A和B一场比赛的分数
68 return: 返回队伍A和B在本场比赛中获得的分数
69 '''
70 winA, winB = 0, 0
71 for N in range(2):
72 scoreA, scoreB = simAGame(N, probA, probB)
73 winA += scoreA
74 winB += scoreB
75 return winA, winB
76
77 def simAGame(N, probA, probB):
78 '''
79 function: 模拟半场比赛
80 probA, probB： 分别为队伍A和B的能力值
81 scoreA, scoreB: 分别为队伍A和B半场比赛的分数
82 return: 返回队伍A和B在本半场比赛中获得的分数
83 '''
84 scoreA, scoreB = 0, 0
85 if N == 0:
86 serving = 'A' # 发球方
87 else:
88 serving = 'B'
89 for _ in range(gameOver()):
90 if serving == 'A':
91 if random() < probA:
92 scoreA += 1
93 serving = 'B'
94 else:
95 if random() < probB:
96 scoreB += 1
97 serving = 'A'
98 return scoreA, scoreB
99
100 def gameOver():
101 '''
102 function: 定义半场比赛的结束条件
103 通过randint产生一个随机数作为半场比赛的回合数, 若达到半场比赛的回合数则结束比赛
104 return: 若比赛结束的条件成立返回真，否则为假
105 '''
106 return randint(3, 10)
107
108 if __name__ == "__main__":
109 printInfo()
110 probA, probB, n = getInputs()
111 Time = time()
112 via, winsA, winsB = simNGames(n, probA, probB)
113 print("模拟用时: {:.1f}s".format(time()-Time))
114 printResult(n, via, winsA, winsB)
5. 运行结果展示，为了查看方便，我仍在cmd中运行代码
三、晋级模拟
1. 简介： 前2次分别对于排球和足球的模拟比赛分析，比赛规则的差距 体现 在代码上的不同，所以本次模拟分析多支队伍进行乒乓球比赛。
2. 模拟原理： 通过输入各自的能力值(Ⅰ)，模拟比赛的进行( P )，最后输出模拟的结果( O )。
P 简介：通过产生随机数得到每局比赛的难度，若小于能力值则表示赢得本局比赛，反之输掉本局比赛。当有多个队伍时，采取两两配对，但只遍历一次，因此，本代码功能不完善，仅供参考。
3. 规则简介：
① 一场比赛： 单打：采用七局四胜制； 双打淘汰赛、团体赛：采用五局三胜制。
② 一局比赛： 先得11分为胜，10平后，多得2分为胜
③ 一局比赛： 每队发球2次后，接发球方即成为发球方，依此类推，直至该局比赛结束 或者 到双方比分都达到10分时，发球和接发次序仍然不变，但每队只轮发一次球
4. 代码实现
本次代码与上述不同，本次采用类的方法来实现，不过基于本人对于乒乓球不熟悉及python用法有限，本次代码的功能有所限制，只能模拟数量为偶数的队伍进行比赛。待技术提升，会对代码进行改善和加强。
1 # -*- encoding:utf-8 -*-
2 '''
3 模拟乒乓球竞技
4 @author: bpf
5 '''
6 # 比赛规则：
7 # 1. 一场比赛： 单打：采用七局四胜制
8 # 双打淘汰赛、团体赛：采用五局三胜制
9 # 2. 一局比赛： 先得11分为胜，10平后，多得2分为胜
10 # 3. 一局比赛： 每队发球2次后，接发球方即成为发球方,依此类推，直至该局比赛结束
11 # 或者到双方比分都达到10分时，发球和接发次序仍然不变，但每队只轮发一次球
12
13 from random import random
14 from pandas import DataFrame
15 from time import time
16 class SportCompetitionAnalyze:
17
18 def PrintInfo(self):
19 '''
20 function: 打印程序的介绍信息
21 '''
22 print("{:*^70}".format("产品简介"))
23 print("产品名称： 乒乓球竞技模拟分析器(采取单打淘汰赛制)")
24 print("产品概述： 通过输入多个队伍的能力值(0到1之间的小数表示)，能够模拟多次多个队伍的乒乓球竞技比赛，从而得出各自的胜率！")
25 print("产品作者： 步平凡 - 04")
26 print("{:*^70}".format("模拟开始"))
27
28 def GetInputs_for_Singal(self):
29 '''
30 function: 获得用户输入的参数 获得单打各队员的能力值
31 '''
32 self.n = eval(input("请输入需要模拟比赛的场数："))
33 self.probAbilityList_Original = list(map(eval, input("(注：通过输入的次序进行两两配对, 即前两个分别为队员A和B;以此类推。)
34 请输入各队员的能力值(0~1), 请用英文逗号隔开(输入个数为2的倍数): ").split(',')))
35 self.probAbilityList = self.probAbilityList_Original
36 self.probNum = len(self.probAbilityList)
37
38 def GetInputs_for_Double(self):
39 '''
40 function: 获得用户输入的参数 获得双打各队伍各队员的能力值
41 probAbilityList: 使用各队伍中两队员的平均能力值作为该队伍的能力值 --- 双打
42 probAbilityList_Original: 存储原生的各队员能力值, 后续可用
43 '''
44 self.probAbilityList, self.probAbilityList_Original = [], []
45 self.n = eval(input("请输入需要模拟比赛的场数："))
46 Original = list(map(eval, input("(注：通过输入的次序进行四四配对, 即前四个为队伍A和B;以此类推。)
47 请输入各队员的能力值(0~1), 请用英文逗号隔开(输入个数为4的倍数): ").split(',')))
48 for i in range(0, len(Original), 2):
49 self.probAbilityList.append((Original[i] + Original[i+1])/2)
50 self.probAbilityList_Original.append(list([Original[i], Original[i+1]]))
51 self.probNum = len(self.probAbilityList)
52
53 def PrintResult(self):
54 '''
55 function: 输出模拟比赛的结果
56 data: 存储每支的比赛信息
57 '''
58 print("{:*^70}".format("模拟结束"))
59 print("竞技分析结束，每组共模拟{}场比赛。".format(self.n))
60 data = []
61 for i in range(self.probNum):
62 tmplist = []
63 tmplist.append(self.probAbilityList_Original[i]) # 存储能力值
64 tmplist.append(self.probwinsList[i]) # 存储获胜的场数
65 tmplist.append(self.probwinsList[i]/self.n) # 存储胜率
66 data.append(tmplist)
67 dataSheet = DataFrame(data , index=list(range(1, self.probNum+1)), columns=list(["Ability", "wins", "rate"]))
68 #dataSheet.sort_values(by="wins", inplace=True) # 对比赛胜率rate进行排序, 会混乱比赛队伍的关系, 因此不采用
69 print(dataSheet)
70
71 def simNGames(self, GAMES, WINS):
72 '''
73 function: 模拟n场比赛
74 probwinsList: 存储每支队伍赢得比赛的场数 的列表
75 winA, winB: 队伍A和B在一场比赛中获胜的局数
76 winsA, winsB: 队伍A和B赢得比赛的场数，总共n场
77 '''
78 self.probwinsList = []
79 for i in range(0, self.probNum, 2):
80 print("队员:", i+1, 'VS' ,i+2, "比赛中...")
81 winsA, winsB = 0, 0
82 for _ in range(self.n):
83 winA, winB = self.simOneGame(self.probAbilityList[i], self.probAbilityList[i+1], GAMES, WINS)
84 if winA > winB:
85 winsA += 1
86 else:
87 winsB += 1
88 self.probwinsList.append(winsA)
89 self.probwinsList.append(winsB)
90
91 def simOneGame(self, probA, probB, GAMES, WINS):
92 '''
93 function: 模拟一场比赛 》》》 GAMES局 WINS胜
94 单打比赛，包括七局，采取七局四胜制
95 双打比赛，包括五局，采取五局三胜制
96 scoreA, scoreB: 分别为队伍A和B一局比赛的分数
97 winA, winB: 分别为队伍A和B一场比赛赢的局数
98 return: 返回双方赢的局数
99 '''
100 winA, winB = 0, 0
101 for _ in range(GAMES):
102 scoreA, scoreB = self.simAGame(probA, probB)
103 if scoreA > scoreB:
104 winA += 1
105 else:
106 winB += 1
107 if winA >=WINS or winB >= WINS:
108 break
109 return winA, winB
110
111 def simAGame(self, probA, probB):
112 '''
113 function: 模拟一局比赛
114 probA, probB： 分别为队伍A和B的能力值
115 return: 返回队伍A和B在本局比赛中获得的分数
116 '''
117 scoreA, scoreB = 0, 0
118 serving = 'A' # 发球方
119 servingNum = 2 # 每方的发球次数
120 while not self.GameOver(scoreA, scoreB):
121 if scoreA >= 10 and scoreB >= 10:
122 servingNum = 1
123 for _ in range(servingNum):
124 if random() > probA:
125 scoreB += 1
126 else:
127 scoreA += 1
128 serving = 'B'
129 for _ in range(servingNum):
130 if random() > probB:
131 scoreA += 1
132 else:
133 scoreB += 1
134 serving = 'A'
135 return scoreA, scoreB
136
137 def GameOver(self, scoreA, scoreB):
138 '''
139 function: 定义赢得一局的条件: 先得11分为胜，10平后，多得2分为胜
140 '''
141 if scoreA >= 11 or scoreB >= 11:
142 return (abs(scoreA-scoreB)>=2)
143 elif (scoreA == 10 and scoreB > 11) or (scoreB == 10 and scoreA > 11):
144 return (abs(scoreA-scoreB)>=2)
145 else:
146 return 0
147
148 def print_MENU():
149 print("程序简介：模拟乒乓球竞技")
150 print("程序功能：
1. 模拟多队员进行单打比赛
2. 模拟多队伍多队员进行双打比赛")
151 while 1:
152 choose = input("功能选择：NO.")
153 if choose in ['1', '2']:
154 return eval(choose)
155 else:
156 print("输入有误, 请重新输入!")
157
158 def simGameMenu():
159 choose = print_MENU()
160 if choose == 1:
161 pingpong = SportCompetitionAnalyze()
162 pingpong.PrintInfo()
163 pingpong.GetInputs_for_Singal()
164 Time = time()
165 pingpong.simNGames(7, 4)
166 print("模拟用时: {:.1f}s".format(time()-Time))
167 pingpong.PrintResult()
168 else:
169 pingpong = SportCompetitionAnalyze()
170 pingpong.PrintInfo()
171 pingpong.GetInputs_for_Double()
172 Time = time()
173 pingpong.simNGames(5, 3)
174 print("模拟用时: {:.1f}s".format(time()-Time))
175 pingpong.PrintResult()
176
177 if __name__ == "__main__":
178 simGameMenu()