Угадай число на Python: пишем первую игру

Угадай число на Python - классическая первая игра: программа загадывает случайное число, а игрок пытается его отгадать по подсказкам "больше" и "меньше". В статье разобран рабочий код по шагам, затем игра дополняется проверкой ввода, лимитом попыток, уровнями сложности и режимом, в котором угадывает компьютер.

Что нужно знать перед началом

Игра собирается из нескольких базовых конструкций языка, поэтому хорошо подходит для закрепления первых уроков. Понадобятся:

• функция randint() из модуля random для выбора случайного числа;
• input() и int() для ввода и перевода строки в число;
• условия if, elif, else для сравнения;
• цикл while, который повторяет попытки, пока число не угадано.

Правила простые. Программа загадывает целое число от 1 до 100. Игрок вводит вариант, а программа отвечает, больше или меньше загаданное число. Когда игрок попадает, программа сообщает количество потраченных попыток.

Базовая версия игры

Вот полный код минимальной версии. Он спрашивает имя, загадывает число и в цикле принимает варианты игрока.

import random

secret = random.randint(1, 100)
attempts = 0

print("Я загадал число от 1 до 100. Попробуй отгадать")
player = input("Как тебя зовут? ")

while True:
    guess = int(input(f"{player}, введи число: "))
    attempts += 1
    if guess > secret:
        print("Загаданное число меньше")
    elif guess < secret:
        print("Загаданное число больше")
    else:
        print(f"Угадал за {attempts} попыток!")
        break

Пример партии:

Я загадал число от 1 до 100. Попробуй отгадать
Как тебя зовут? Тимур
Тимур, введи число: 50
Загаданное число больше
Тимур, введи число: 75
Загаданное число меньше
Тимур, введи число: 62
Загаданное число больше
Тимур, введи число: 68
Угадал за 4 попыток!

Разбор кода по строкам

random.randint(1, 100) возвращает случайное целое число, причем обе границы входят в диапазон, в отличие от range(). Переменная attempts считает попытки и увеличивается на 1 на каждом проходе цикла.

Цикл while True бесконечный, выход из него выполняет break в ветке else, когда число угадано. Подробно о том, как работают такие выходы, рассказано в статье про операторы break и continue. Можно написать и условие while guess != secret, но тогда переменную guess придется заранее создать со значением, которое точно не совпадет с загаданным.

Функция input() всегда возвращает строку, поэтому ее оборачивают в int(). Без этого сравнение строки с числом через > вызовет TypeError.

Защита от неправильного ввода

Если игрок случайно введет букву или пустую строку, int() выбросит ValueError и программа завершится с ошибкой. Исправить это помогает конструкция try/except, о ней подробно в материале про обработку исключений. Заодно проверим, что число попадает в допустимый диапазон.

def read_number(prompt, low, high):
    while True:
        raw = input(prompt).strip()
        try:
            value = int(raw)
        except ValueError:
            print("Нужно ввести целое число")
            continue
        if low <= value <= high:
            return value
        print(f"Число должно быть от {low} до {high}")

Функция повторяет запрос, пока не получит корректное значение, и не увеличивает счетчик попыток за ошибочный ввод. Вынос проверки в отдельную функцию делает основной цикл короче и понятнее.

Лимит попыток и уровни сложности

Игра становится интереснее, когда количество попыток ограничено. Диапазон и лимит удобно хранить в словаре, а сам игровой процесс оформить функцией, которая возвращает True при победе. В цикле ниже используется конструкция while ... else: блок else выполняется, только если цикл закончился без break.

import random

LEVELS = {
    "1": ("легкий", 50, 10),
    "2": ("средний", 100, 7),
    "3": ("сложный", 1000, 10),
}

def play(high, max_attempts):
    secret = random.randint(1, high)
    attempts = 0
    while attempts < max_attempts:
        guess = read_number(f"Попытка {attempts + 1}: ", 1, high)
        attempts += 1
        if guess == secret:
            print(f"Победа за {attempts} попыток")
            break
        print("Больше" if guess < secret else "Меньше")
    else:
        print(f"Попытки закончились, было загадано {secret}")
        return False
    return True

Лимиты выбраны не случайно. При разумной стратегии число от 1 до 100 всегда угадывается не более чем за 7 попыток, а от 1 до 1000 не более чем за 10. Поэтому даже на сложном уровне выигрыш возможен, если думать, а не перебирать числа подряд.

Повтор партии

Чтобы не запускать программу заново, основной код оборачивают во внешний цикл с вопросом о новой игре.

while True:
    name, high, limit = LEVELS.get(input("Уровень 1, 2 или 3: "), LEVELS["2"])
    print(f"Уровень {name}: число от 1 до {high}, попыток {limit}")
    play(high, limit)
    if input("Сыграть еще? (д/н) ").strip().lower() != "д":
        break

Компьютер угадывает число игрока

Обратный вариант игры: число загадывает человек, а программа отгадывает. Оптимальная стратегия называется бинарным поиском. Компьютер каждый раз называет середину оставшегося диапазона и по ответу отбрасывает половину вариантов.

low, high = 1, 100
tries = 0
print("Загадай число от 1 до 100 и отвечай: б - больше, м - меньше, = - угадал")

while low <= high:
    middle = (low + high) // 2
    tries += 1
    answer = input(f"Это {middle}? ").strip()
    if answer == "=":
        print(f"Угадал за {tries} попыток")
        break
    elif answer == "б":
        low = middle + 1
    elif answer == "м":
        high = middle - 1
else:
    print("Кажется, в ответах была ошибка")

Сто вариантов делятся пополам: 100, 50, 25, 13, 7, 4, 2, 1. На это уходит не больше 7 шагов, потому что 2 в седьмой степени равно 128, а это больше 100. Ту же стратегию полезно применять и человеку в основной версии игры.

Сравнение версий игры

В таблице собраны варианты, которые получились в статье, и конструкции Python, которые в них отрабатываются.

Для дальнейшей практики можно сохранять рекорд в файл, вести таблицу лучших результатов для нескольких игроков или сделать окно на Tkinter с полем ввода и кнопкой. Если функции пока вызывают вопросы, повторите урок про функции Python.

Частые вопросы

Ответы на вопросы, которые возникают при написании этой игры.

Почему программа падает с ошибкой ValueError?

Игрок ввел не число, и int() не смог преобразовать строку. Оберните преобразование в try/except ValueError, как в функции read_number().

Как сделать, чтобы при каждом запуске было одно и то же число?

Для отладки вызовите random.seed(42) перед randint(). С одинаковым зерном генератор выдает одну и ту же последовательность чисел.

Входит ли 100 в диапазон randint(1, 100)?

Да, randint(a, b) включает обе границы. А вот randrange(1, 100) вернет число не больше 99.

За сколько попыток можно гарантированно угадать число от 1 до 100?

За 7, если каждый раз называть середину оставшегося диапазона. Для диапазона до 1000 хватит 10 попыток.