【Python】tkinterで迷路ゲームを開発

import tkinter
import random

# キャンバスのサイズ設定
CANVAS_WIDTH = 600
CANVAS_HEIGHT = 400

# 迷路のサイズ設定
WIDTH = 31 # 5以上の奇数
HEIGHT = 21 # 5以上の奇数

# 色設定
PATH_COLOR = "white"
WALL_COLOR = "gray"
GOAL_COLOR = "blue"
START_COLOR = "green"
PASSED_COLOR = "orange"
NOW_COLOR = "red"

# 数値の定義
PATH = 0
WALL = 1
GOAL = 2
START = 3
PASSED = 4
NOW = 5

UP = 0
DOWN = 1
LEFT = 2
RIGHT = 3


class Maze():
	def __init__(self, master):
		'''迷路ゲームの起動'''

		# ゲームを作成する親ウィジェット
		self.master = master

		# 迷路のサイズ
		self.width = WIDTH
		self.height = HEIGHT

		# 迷路の元になるリスト
		self.maze = None

		# 現在位置
		self.now = None

		# 1つ前の位置
		self.before = None

		# スタートとゴールの位置
		self.start = None
		self.goal = None

		# 解答を既に見つけたかどうかのフラグ
		self.resolved = False

		# 迷路の元になる２次元リストを作成
		self.createMaze()

		# ウィジェットを作成して迷路を表示
		self.createWidgets()

	def createMaze(self):
		'''迷路の元になる２次元リストを作成'''

		# ２次元リストを作成（全て壁）
		self.maze = [[WALL] * self.width for j in range(self.height)]

		# 開始点を決定
		i = 2 * random.randint(0, self.width // 2 - 1) + 1
		j = 2 * random.randint(0, self.height // 2 - 1) + 1

		# (i, j) を通路に設定
		self.maze[j][i] = PATH

		# 穴掘り法でマス(i, j) を起点に穴を掘る
		self.dig(i, j)

		# ここまで穴掘り法

		# スタートを設定
		self.setStart()

		# ゴールを決定
		self.setGoal()

	def setStart(self):
		'''スタートの位置を設定'''

		# 通路の数をカウント
		num_path = 0
		for j in range(self.height):
			for i in range(self.width):
				if self.maze[j][i] == PATH:
					num_path += 1

		# スタートの位置をランダムに決定
		startPos = random.randint(0, num_path - 1)

		# 左上からstartPos個目の通路のマスをスタートに設定
		count = 0
		for j in range(self.height):
			for i in range(self.width):
				if self.maze[j][i] == PATH:
					if count == startPos:
						self.maze[j][i] = START
						self.start = (i, j)
						return
					else:
						count += 1

	def setGoal(self):
		'''ゴールの位置を設定'''

		# 通路の数をカウント
		num_path = 0
		for j in range(self.height):
			for i in range(self.width):
				if self.maze[j][i] == PATH:
					num_path += 1

		# ゴールの位置をランダムに決定
		goalPos = random.randint(0, num_path - 1)

		# 左上からgoalPos個目の通路のマスをゴールに設定
		count = 0
		for j in range(self.height):
			for i in range(self.width):
				if self.maze[j][i] == PATH:
					if count == goalPos:
						self.maze[j][i] = GOAL
						self.goal = (i, j)
						return
					else:
						count += 1

	def dig(self, i, j):
		'''(i,j)座標を起点に穴を掘る'''

		# どの方向を掘ろうとしたかを覚えておく変数
		up = True
		down = True
		left = True
		right = True

		# 全方向試すまでループ
		while up or down or left or right:
			# 0 - 3 の乱数を取得
			d = random.randint(0, 3)

			if d == UP:
				# 上方向が掘れるなら掘る
				if j - 2 >= 0 and j - 2 < self.height:
					if self.maze[j - 2][i] == WALL:
						self.maze[j - 2][i] = PATH
						self.maze[j - 1][i] = PATH
						self.dig(i, j - 2)

				up = False

			elif d == DOWN:
				# 下方向が掘れるなら掘る
				if j + 2 >= 0 and j + 2 < self.height:
					if self.maze[j + 2][i] == WALL:
						self.maze[j + 2][i] = PATH
						self.maze[j + 1][i] = PATH
						self.dig(i, j + 2)

				down = False

			elif d == LEFT:
				# 左方向が掘れるなら掘る
				if i - 2 >= 0 and i - 2 < self.width:
					if self.maze[j][i - 2] == WALL:
						self.maze[j][i - 2] = PATH
						self.maze[j][i - 1] = PATH
						self.dig(i - 2, j)

				left = False

			elif d == RIGHT:
				# 右方向が掘れるなら掘る
				if i + 2 >= 0 and i + 2 < self.width:
					if self.maze[j][i + 2] == WALL:
						self.maze[j][i + 2] = PATH
						self.maze[j][i + 1] = PATH
						self.dig(i + 2, j)

				right = False

	def change_color(self, i, j):
		'''(i,j)座標に対応する長方形の色を変更'''

		# mazeリストの値に応じて色を取得
		if self.maze[j][i] == WALL:
			color = WALL_COLOR
		elif self.maze[j][i] == PATH:
			color = PATH_COLOR
		elif self.maze[j][i] == GOAL:
			color = GOAL_COLOR
		elif self.maze[j][i] == START:
			color = START_COLOR
		elif self.maze[j][i] == PASSED:
			color = PASSED_COLOR
		elif self.maze[j][i] == NOW:
			color = NOW_COLOR
		else:
			print("そんなマスはあり得ません")
			return

		# (i,j)座標の長方形を特定するためにタグを作る
		tag = "rectangle_" + str(i) + "_" + str(j)

		# そのタグがつけられたfill設定を変更
		self.canvas.itemconfig(
			tag,
			fill=color
		)

	def createWidgets(self):
		'''ウィジェットを作成する'''

		# キャンバスウィジェットの作成と配置
		self.canvas = tkinter.Canvas(
			self.master,
			width=CANVAS_WIDTH,
			height=CANVAS_HEIGHT,
		)
		self.canvas.pack()

		for j in range(self.height):
			for i in range(self.width):

				# 後から操作できるように座標に基づいたタグを付ける
				tag = "rectangle_" + str(i) + "_" + str(j)

				# キャンバスへの長方形の描画（迷路の描画）
				self.canvas.create_rectangle(
					3 + i * CANVAS_WIDTH / self.width,
					3 + j * CANVAS_HEIGHT / self.height,
					3 + (i + 1) * CANVAS_WIDTH / self.width,
					3 + (j + 1) * CANVAS_HEIGHT / self.height,
					width=0,  # 枠線なし
					tag=tag  # タグ
				)

				# 長方形に色をつける
				self.change_color(i, j)

		# ボタンの作成と配置
		self.button = tkinter.Button(
			self.master,
			text="ボタン",
			command=self.show_answer
		)
		self.button.pack()

	def resolve_maze(self, i, j):
		'''(i,j)マスから移動できる方向に１マス進む'''

		# 迷路外 or 壁のマスが指定された場合はエラー
		if i < 0 or i >= self.width or j < 0 or j >= self.height or self.maze[j][i] == WALL:
			return

		# 既に経路表示済みの場合は即終了
		if self.resolved:
			return

		# このマスがゴールなら終了
		if self.maze[j][i] == GOAL:

			# ここまでの経路を表示
			self.print_pass()
			self.resolved = True
			return

		# このマスを通過したことを覚えておく
		if self.maze[j][i] != START:
			self.maze[j][i] = PASSED

		# 上に１マス移動
		ni = i
		nj = j - 1  # 上に移動
		if nj >= 0:
			if self.maze[nj][ni] != WALL:
				if self.maze[nj][ni] != PASSED and self.maze[nj][ni] != START:
					# 次のマスからゴールまで移動させる
					self.resolve_maze(ni, nj)

		# 下に１マス移動
		ni = i
		nj = j + 1  # 下に移動
		if nj < self.height:
			if self.maze[nj][ni] != WALL:
				if self.maze[nj][ni] != PASSED and self.maze[nj][ni] != START:
					# 次のマスからゴールまで移動させる
					self.resolve_maze(ni, nj)

		# 左に１マス移動
		ni = i - 1  # 左に移動
		nj = j
		if ni >= 0:
			if self.maze[nj][ni] != WALL:
				if self.maze[nj][ni] != PASSED and self.maze[nj][ni] != START:
					# 次のマスからゴールまで移動させる
					self.resolve_maze(ni, nj)

		# 右に１マス移動
		ni = i + 1  # 右に移動
		nj = j
		if ni < self.width:
			if self.maze[nj][ni] != WALL:
				if self.maze[nj][ni] != PASSED and self.maze[nj][ni] != START:
					# 次のマスからゴールまで移動させる
					self.resolve_maze(ni, nj)

		# このマスを通過したことを忘れる
		if self.maze[j][i] != START:
			self.maze[j][i] = PATH

	def print_pass(self):
		'''答えを表示する'''

		for j in range(self.height):
			for i in range(self.width):
				self.change_color(i, j)


	def show_answer(self):
		'''解答表示する'''

		if self.playing:

			# プレイ中フラグをFalseに設定
			self.playing=False

			# 答えを見つけ出して表示する
			self.resolve_maze(self.start[0], self.start[1])

	def play(self):
		'''ゲームプレイを開始する'''

		# ゲームプレイフラグをTrueにセット
		self.playing = True

		# 現在地をスタート値値に設定
		self.now = self.start

		# 上下左右キーに対してイベント受付設定
		self.master.bind("<KeyPress-Up>", self.up_move)
		self.master.bind("<KeyPress-Down>", self.down_move)
		self.master.bind("<KeyPress-Left>", self.left_move)
		self.master.bind("<KeyPress-Right>", self.right_move)

	def update(self):
		'''移動後の状態に迷路リストを更新'''

		# 移動後の現在地を取得
		i, j = self.now

		# GOALであれば終了処理
		if self.maze[j][i] == GOAL:
			self.game_clear()
			return

		# 現在地を更新
		self.maze[j][i] = NOW

		# 色を更新
		self.change_color(i, j)

		# 移動前の現在地を取得
		i, j = self.before

		# 移動前の位置を更新
		if self.before != self.start:
			self.maze[j][i] = PATH
		else:
			self.maze[j][i] = START

		# 色を更新
		self.change_color(i, j)

	def up_move(self, event):
		''' 上に１マス移動する'''

		# 現在地を取得
		now = self.now
		i, j = now

		# 上に移動
		j = j - 1

		# 迷路外 or 壁のマスが指定された場合は移動しない
		if i < 0 or i >= self.width or j < 0 or j >= self.height or self.maze[j][i] == WALL:
			return

		self.before = self.now

		# 移動後の座標を現在位置に設定
		self.now = i, j

		self.update()

	def down_move(self, event):
		''' 下に１マス移動する'''

		# 現在地を取得
		now=self.now
		i, j=now

		# 下に移動
		j=j + 1

		# 迷路外 or 壁のマスが指定された場合は移動しない
		if i < 0 or i >= self.width or j < 0 or j >= self.height or self.maze[j][i] == WALL:
			return

		self.before=self.now

		# 移動後の座標を現在位置に設定
		self.now=i, j

		self.update()

	def left_move(self, event):
		''' 左に１マス移動する'''

		# 現在地を取得
		now=self.now
		i, j=now

		# 左に移動
		i=i - 1

		# 迷路外 or 壁のマスが指定された場合は移動しない
		if i < 0 or i >= self.width or j < 0 or j >= self.height or self.maze[j][i] == WALL:
			return

		self.before=self.now

		# 移動後の座標を現在位置に設定
		self.now=i, j

		self.update()

	def right_move(self, event):
		''' 右に１マス移動する'''

		# 現在地を取得
		now=self.now
		i, j=now

		# 右に移動
		i=i + 1

		# 迷路外 or 壁のマスが指定された場合は移動しない
		if i < 0 or i >= self.width or j < 0 or j >= self.height or self.maze[j][i] == WALL:
			return

		self.before=self.now

		# 移動後の座標を現在位置に設定
		self.now=i, j

		# 座標に移動する
		self.update()

	def game_clear(self):
		self.playing=False

		self.canvas.create_text(
			CANVAS_WIDTH // 2,
			CANVAS_HEIGHT // 2,
			font=("", 80),
			text="ゲームクリア！"
		)

		self.master.unbind("<KeyPress-Up>")
		self.master.unbind("<KeyPress-Left>")
		self.master.unbind("<KeyPress-Right>")
		self.master.unbind("<KeyPress-Down>")

app=tkinter.Tk()

maze=Maze(app)

maze.play()

app.mainloop()

# キャンバスのサイズ設定
CANVAS_WIDTH = 600
CANVAS_HEIGHT = 400

# 迷路のサイズ設定
WIDTH = 31 # 5以上の奇数
HEIGHT = 21 # 5以上の奇数

# 色設定
PATH_COLOR = "white"
WALL_COLOR = "gray"
GOAL_COLOR = "blue"
START_COLOR = "green"
PASSED_COLOR = "orange"
NOW_COLOR = "red"

# 後から操作できるように座標に基づいたタグを付ける
tag = "rectangle_" + str(i) + "_" + str(j)

# キャンバスへの長方形の描画（迷路の描画）
self.canvas.create_rectangle(
	3 + i * CANVAS_WIDTH / self.width,
	3 + j * CANVAS_HEIGHT / self.height,
	3 + (i + 1) * CANVAS_WIDTH / self.width,
	3 + (j + 1) * CANVAS_HEIGHT / self.height,
	width=0,  # 枠線なし
	tag=tag  # タグ
)

# (i,j)座標の長方形を特定するためにタグを作る
tag = "rectangle_" + str(i) + "_" + str(j)

# そのタグがつけられたfill設定を変更
self.canvas.itemconfig(
	tag,
	fill=color
)