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[파이썬 코딩 - Chap.26] 실습 많이 생각해서 추억의 숫자 야구 게임 만들기

품생품사(品生品死) 2020. 11. 30. 06:00
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파이썬 프로젝트 : 숫자 야구 게임 만들기

어렸을 때 많이 해 보았던 '숫자 야구' 게임을 만들려고 합니다.

학교 다닐때 친구들과 많이 해 봤던 기억이 있는데요.

 

규칙

  1. 컴퓨터는 0과 9 사이의 서로 다른 숫자 3개를 무작위로 뽑습니다.
  2. 예를 들어서 컴퓨터가 5, 2, 3을 뽑을 수도 있고 6, 7, 4를 뽑을 수도 있는 거죠.
  3. 사용자는 컴퓨터가 뽑은 숫자의 값과 위치를 맞추어야 합니다.
  4. 컴퓨터는 사용자가 입력한 숫자 3개에 대해서, 아래의 규칙대로 스트라이크(S)와 볼(B)의 개수를 알려줍니다.
    • 숫자의 값과 위치가 모두 일치하면 S입니다.
    • 숫자의 값은 일치하지만 위치가 틀렸으면 B입니다.
    • 예를 들어 컴퓨터가 1, 2, 3을 뽑았다고 가정합시다. 사용자가 1, 3, 5를 입력하면, 1S(1의 값과 위치가 일치) 1B(3의 값만 일치)입니다.
  5. 기회는 무제한입니다. 하지만 몇 번의 시도 끝에 맞췄는지 기록됩니다.
  6. 3S(숫자 3개의 값과 위치를 모두 맞춘 경우)가 나오면 게임이 끝납니다.

진행 방식

  1. "0과 9 사이의 서로 다른 숫자 3개를 랜덤한 순서로 뽑았습니다."가 출력됩니다.
  2. "숫자 3개를 하나씩 차례대로 입력하세요."가 출력됩니다.
  3. "1번째 숫자를 입력하세요: "가 출력되고, 사용자로부터 입력을 받습니다.
  4. 마찬가지로 "2번째 숫자를 입력하세요: "와 "3번째 숫자를 입력하세요: "가 출력되고, 사용자로부터 각각 입력을 받습니다.
  5. 만약 사용자가 중복되는 숫자를 입력하거나 범위에서 벗어나는 숫자를 입력하면, 사용자로부터 입력을 다시 받습니다.
  6. 사용자가 올바르게 숫자 3개를 입력하면, 규칙에 따라 "*S *B"가 출력됩니다.
  7. 3S가 아닌 경우, 2번부터 다시 진행합니다.
  8. 사용자가 3S를 달성하면, "축하합니다. *번 만에 숫자 3개의 값과 위치를 모두 맞추셨습니다."가 출력됩니다.
  9. 그리고 게임은 종료됩니다.

게임 진행 예시

0과 9 사이의 서로 다른 숫자 3개를 랜덤한 순서로 뽑았습니다.

숫자 3개를 하나씩 차례대로 입력하세요.
1번째 숫자를 입력하세요: 2
2번째 숫자를 입력하세요: 2
중복되는 숫자 입니다. 다시 입력하세요.
2번째 숫자를 입력하세요: 11
범위를 벗어나는 숫자입니다. 다시 입력하세요.
2번째 숫자를 입력하세요: 3
3번째 숫자를 입력하세요: 8
1S 1B

숫자 3개를 하나씩 차례대로 입력하세요.
1번째 숫자를 입력하세요: 8
2번째 숫자를 입력하세요: 2
3번째 숫자를 입력하세요: 0
1S 2B

숫자 3개를 하나씩 차례대로 입력하세요.
1번째 숫자를 입력하세요: 2
2번째 숫자를 입력하세요: 8
3번째 숫자를 입력하세요: 0
3S 0B

축하합니다. 3번 만에 숫자 3개의 값과 위치를 모두 맞추셨습니다.

 

숫자 야구: 숫자 3개 뽑기

숫자 야구 게임을 한 단계씩 완성해 나갑시다.

먼저 정답 숫자 3개를 뽑아 주는 generate_numbers 함수를 작성할 것입니다.

generate_numbers

무작위로 0과 9 사이의 서로 다른 숫자 3개를 뽑고, 그 숫자들이 담긴 리스트를 리턴합니다.

 

예를 들어서 아래 코드를 실행하면,

print(generate_numbers())

하지만 다시 실행하면 다른 결과가 나오겠죠?

[힌트]

1. 우리는 총 6개의 숫자를 추가하고 싶은 거니까, numbers 리스트에 값이 3개 미만인 동안 반복문을 돌겠습니다.

while len(numbers) < 3:

그리고 while문의 수행 부분에서 리스트에 숫자를 추가하면 되는데요. 숫자를 무작위로 뽑는 건 randint 함수를 사용해서 할 수 있겠죠?

 

2. 숫자를 무작위로 뽑는 것은 이렇게 할 수 있습니다.

while len(numbers) < 3:
    new_number = randint(0, 9)

이제 new_number를 리스트 numbers에 추가하면 되는데요. 여

기서 조금 주의하셔야 할 게 있습니다.

new_number를 무작정 추가하면, 리스트에 중복값이 들어갈 수도 있습니다.

while len(numbers) < 3:
    new_number = randint(0, 9)
    if new_number not in numbers:
        numbers.append(new_number)

new_number가 numbers 리스트에 없는 경우에만 추가를 해야겠죠? 리스트의 in 키워드를 잘 활용해 보세요!

[모법 답안]

from random import randint


def generate_numbers():
    numbers = []

    while len(numbers) < 3:
        num = randint(0, 9)
        if num not in numbers:
            numbers.append(num)

    print("0과 9 사이의 서로 다른 숫자 3개를 랜덤한 순서로 뽑았습니다.\n")
    return numbers

 

숫자 야구: 숫자 예측하기

이번에는 유저에게 숫자 3개를 입력받는 take_guess 함수를 작성하겠습니다.

take_guess

유저에게 숫자 3개를 반복적으로 입력받은 후, 유저가 입력한 숫자들을 리스트에 정리해서 리턴합니다.

 

예를 들어서 아래 코드를 실행하면,

print(take_guess())

이런 출력 결과가 나올 수 있습니다.

숫자 3개를 하나씩 차례대로 입력하세요.
1번째 숫자를 입력하세요: 5
2번째 숫자를 입력하세요: 11
범위를 벗어나는 숫자입니다. 다시 입력하세요.
2번째 숫자를 입력하세요: 7
3번째 숫자를 입력하세요: 5
중복되는 숫자입니다. 다시 입력하세요.
3번째 숫자를 입력하세요: 3
[5, 7, 3]

보시다시피 유저가 범위에서 벗어나는 숫자를 입력하면, "범위를 벗어나는 숫자입니다.

다시 입력하세요."라는 메시지가 출력되고 다시 입력을 받습니다.

 

마찬가지로 유저가 이미 입력한 숫자를 다시 입력하면, "중복되는 숫자입니다.

다시 입력하세요."라는 메시지가 출력되고 다시 입력을 받습니다.

 

take_guess 함수는 결과적으로 리스트를 리턴해야 합니다. 기억해 주세요!

[힌트]

1. 우리는 이 리스트에 숫자 3개를 넣으려고 하는 거니까, 리스트에 숫자가 3개 미만인 경우 반복적으로 유저 입력을 받겠습니다.

while len(new_guess) < 3:

while문의 수행 부분에서는 무엇을 해야 할까요?

 

2. while문의 수행 부분에서 해야 하는 일입니다.

  1. 유저에게 숫자를 입력받는다.
  2. 숫자가 0보다 작거나 9보다 크면, 범위에서 벗어난다는 메시지를 출력한다.
  3. 숫자가 이미 리스트 new_guess에 있으면, 중복되는 숫자라는 메시지를 출력한다.
  4. 범위에서 벗어나지도 않고 중복되지도 않으면, 숫자를 리스트 new_guess에 추가한다.

이걸 코드로 옮겨 보세요!

[모범 답안]

from random import randint


def generate_numbers():
    numbers = []

    while len(numbers) < 3:
        num = randint(0, 9)
        if num not in numbers:
            numbers.append(num)

    print("0과 9 사이의 서로 다른 숫자 3개를 랜덤한 순서로 뽑았습니다.\n")
    return numbers


def take_guess():
    print("숫자 3개를 하나씩 차례대로 입력하세요.")

    new_guess = []
    while len(new_guess) < 3:
        new_num = int(input("{}번째 숫자를 입력하세요: ".format(len(new_guess) + 1)))

        if new_num < 0 or new_num > 9:
            print("범위를 벗어나는 숫자입니다. 다시 입력하세요.")
        elif new_num in new_guess:
            print("중복되는 숫자입니다. 다시 입력하세요.")
        else:
            new_guess.append(new_num)

    return new_guess

 

숫자 야구: 점수 계산

이제 스트라이크 수와 볼 수를 알려 주는 get_score 함수를 작성할 것입니다.

get_score

이 함수는 두 개의 파라미터를 받는데요.

  1. guesses → 유저가 뽑은 번호 3개가 담긴 리스트
  2. solution → 컴퓨터가 뽑은 정답 번호 3개가 담긴 리스트

두 리스트를 비교해서 스트라이크 수와 볼 수를 계산하고 리턴합니다.

여기서 새로운 개념을 알려 드리겠습니다. 파이썬에서 여러 값을 리턴하고 싶으면 이렇게 할 수 있습니다.

def square_and_cube(x):
    square = x ** 2
    cube = x ** 3
    return square, cube

또한 여러 리턴 값을 한 번에 여러 변수에 저장할 수 있습니다.

아래와 같이 코드를 작성하면 square_and_cube(2)의 첫 번째 리턴 값이 변수 s에 저장되고,

두 번째 리턴 값이 변수 c에 저장됩니다.

s, c = square_and_cube(2)
print(s)
print(c)

[실행 결과]

4
8

이런 식으로 get_score 함수는 스트라이크 수와 볼 수 둘 다 리턴하도록 해야 합니다.

예를 들어서 아래 코드를 실행하면,

s, b = get_score([2, 7, 4], [2, 4, 7])
print(s)  # 스트라이크 수 출력
print(b)  # 볼 수 출력

2는 숫자의 값과 위치가 모두 일치하기 때문에 스트라이크입니다.

그리고 7과 4의 경우, 숫자의 값은 일치하지만 위치가 틀렸기 때문에 볼입니다.

스트라이크 1개와 볼 2개니까, 정수 1과 2를 모두 리턴해야 하는 거죠.

 

그러면 리턴된 값이 각각 변수 s와 b에 지정되어, 아래처럼 출력됩니다.

1
2

[힌트]

1. 스트라이크를 어떻게 판단할 수 있을지 생각해 봅시다.

guess의 인덱스 i에 있는 숫자와 solution의 인덱스 i에 있는 숫자가 동일하면 스트라이크입니다.

그러면 이렇게 작성할 수 있겠죠?

for i in range(3):
    if guess[i] == solution[i]:
        strike_count += 1

2. 볼을 어떻게 판단할 수 있을지 생각해 봅시다.

guess의 인덱스 i에 있는 숫자가 '볼'이기 위해서는 이 두 가지 조건을 충족해야 합니다.

  • 이 숫자가 solution 안에도 있어야 한다.
  • 이 숫자가 solution의 인덱스 i에 있으면 안 된다.

그러면 코드를 이렇게 작성할 수 있습니다.

for i in range(3):
    if guess[i] in solution and guess[i] != solution[i]:
        ball_count += 1

이제 스트라이크를 판단하는 코드와 볼을 판단하는 코드를 합쳐야 하는데요. 간결하고 효율적인 방식으로 합쳐 보세요!

[모범 답안]

def get_score(guess, solution):
    strike_count = 0
    ball_count = 0

    for i in range(3):
        if guess[i] == solution[i]:
            strike_count += 1
        elif guess[i] in solution:
            ball_count += 1

    return strike_count, ball_count


# 테스트
s_1, b_1 = get_score([2, 7, 4], [2, 4, 7])
print(s_1, b_1)

s_2, b_2 = get_score([7, 2, 4], [2, 4, 7])
print(s_2, b_2)

s_3, b_3 = get_score([0, 4, 7], [2, 4, 7])
print(s_3, b_3)

s_4, b_4 = get_score([2, 4, 7], [2, 4, 7])
print(s_4, b_4)

 

숫자 야구: 합치기

앞선 과제들에서 필요한 함수들을 모두 작성했습니다.

여태 우리가 작성한 함수는 아래와 같은데요.

  1. generate_numbers → 무작위로 정답 번호 3개를 뽑는 함수
  2. take_guess → 유저에게 번호 3개를 입력받는 함수
  3. get_score → 유저 번호 3개와 정답 번호 3개를 비교해서, 스트라이크와 볼 수를 계산하는 함수

이제 이 함수들을 활용해서 숫자 야구 게임을 완성합시다.

[게임 진행 예시]

0과 9 사이의 서로 다른 숫자 3개를 랜덤한 순서로 뽑았습니다.

숫자 3개를 하나씩 차례대로 입력하세요.
1번째 숫자를 입력하세요: 2
2번째 숫자를 입력하세요: 2
중복되는 숫자 입니다. 다시 입력하세요.
2번째 숫자를 입력하세요: 11
범위를 벗어나는 숫자입니다. 다시 입력하세요.
2번째 숫자를 입력하세요: 3
3번째 숫자를 입력하세요: 8
1S 1B

숫자 3개를 하나씩 차례대로 입력하세요.
1번째 숫자를 입력하세요: 8
2번째 숫자를 입력하세요: 2
3번째 숫자를 입력하세요: 0
1S 2B

숫자 3개를 하나씩 차례대로 입력하세요.
1번째 숫자를 입력하세요: 2
2번째 숫자를 입력하세요: 8
3번째 숫자를 입력하세요: 0
3S 0B

축하합니다. 3번 만에 숫자 3개의 값과 위치를 모두 맞추셨습니다.

[힌트]

우리가 반복적으로 해야 하는 것들을 정리해 봅시다.

  1. 유저에게 번호 3개를 입력받는다.
  2. 스트라이크 수와 볼 수를 센다.
  3. *S *B의 형태로 스트라이크 수와 볼 수를 출력한다.
  4. 시도 횟수를 1 늘린다.
  5. 만약 스트라이크 3개를 하면 반복문을 종료한다.

[해설]

1. 변수, 상수 정의

먼저 필요한 변수와 상수가 무엇인지 생각해 봅시다.

  • 정답 리스트
  • 시도 횟수 (0부터 시작)

이게 다입니다.

ANSWER = generate_numbers()
tries = 0

2. 유저 입력 받기

우리가 반복적으로 해야 하는 것들을 정리해 봅시다.

  1. 유저에게 번호 3개를 입력받는다.
  2. 스트라이크 수와 볼 수를 센다.
  3. *S *B의 형태로 스트라이크 수와 볼 수를 출력한다.
  4. 시도 횟수를 1 늘린다.
  5. 만약 스트라이크 3개를 하면 반복문을 종료한다.

코드로 작성하면 이렇습니다.

while True:
    user_guess = take_guess()
    s, b = get_score(user_guess, ANSWER)
    
    print("{}S {}B\n".format(s, b))
    tries += 1
    
    if s == 3:
        break

보시다시피 조건 부분은 그냥 True라고 써서, 조건 부분을 통과 못할 일이 없습니다.

하지만 수행 부분에서 s가 3인 경우 break를 했기 때문에, 반복문을 빠져나올 수 있습니다.

 

조건 부분은 s != 3로 했을 수도 있는데, 왜 굳이 이렇게 했을까요?

조건 부분을 s != 3로 하기 위해서는 s를 미리 정의해야 합니다.

그게 번거롭고 조금 지저분하다고 느껴져서, 위와 같은 방식을 택한 것입니다.

 

3. 축하 메시지 출력

반복문을 나와서는 그냥 축하 메시지를 출력하면 됩니다.

tries 변수를 이용해서 몇 번 만에 맞췄는지 알려 주는 것도 잊지 마세요!

print("축하합니다. {}번 만에 세 숫자의 값과 위치를 모두 맞추셨습니다.".format(tries))

[모범 답안]

from random import randint


def generate_numbers():
    numbers = []

    while len(numbers) < 3:
        new_number = randint(0, 9)
        if new_number not in numbers:
            numbers.append(new_number)

    return numbers


def take_guess():
    new_guess = []
    while len(new_guess) < 3:
        num = int(input("{}번째 수를 입력하세요: ".format(len(new_guess) + 1)))

        if num < 0 or num > 9:
            print("0에서 9까지의 수를 입력해 주세요!")
        elif num in new_guess:
            print("중복되는 숫자입니다. 다시 입력하세요.")
        else:
            new_guess.append(num)

    return new_guess


def get_score(guess, answer_list):
    strike_count = 0
    ball_count = 0

    for i in range(3):
        if guess[i] == answer_list[i]:
            strike_count += 1
        elif guess[i] in answer_list:
            ball_count += 1

    return strike_count, ball_count


# 여기서부터 게임 시작!
ANSWER = generate_numbers()
tries = 0

while True:
    user_guess = take_guess()
    s, b = get_score(user_guess, ANSWER)

    print("{}S {}B\n".format(s, b))
    tries += 1

    if s == 3:
        break

print("축하합니다. {}번 만에 세 숫자의 값과 위치를 모두 맞추셨습니다.".format(tries))

 

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