本文嘗試採用自頂向下的設計方法進行體育競技分析。自頂向下即將一個複雜問題分解成幾個問題，再細分成一個個具體的小問題，從而來解決複雜問題。 一、採用乒乓球比賽規則（學號尾號為3必做題） 比賽規則：（1）一局比賽：在一局比賽中，先得11分的一方為勝方：10平後，先多得2分的一方為勝方。 （2）一場比賽： ...
本文嘗試採用自頂向下的設計方法進行體育競技分析。自頂向下即將一個複雜問題分解成幾個問題，再細分成一個個具體的小問題，從而來解決複雜問題。
一、採用乒乓球比賽規則（學號尾號為3必做題）
比賽規則：（1）一局比賽：在一局比賽中，先得11分的一方為勝方：10平後，先多得2分的一方為勝方。
（2）一場比賽：單打的淘汰賽為七局四勝制，雙打淘汰賽或團體賽為五局三勝制。
1、將體育競技分析分解為以下幾個小步驟
1.1列印程式的介紹性信息式
1.2獲得程式運行參數：probA（A的能力值）,probB（B的能力值）,n（比賽場次）
1.3利用球員AB的能力值，模擬n場比賽
1.4輸出球員AB獲勝的場次及概率
1.5用pyinstaller打包可執行文件
2、將各個步驟定義成函數來實現
2.1 主體函數：
def main():
printIntro()
probA, probB, n = printInputs()
winsA, winsB = simNGames(n, probA, probB)
printSummary(winsA, winsB)
2.2 自定義函數：
#列印程式介紹信息
def printIntro():
print("19信計2班23號鄧若言")
print("這個程式模擬兩個選手A和B的乒乓球比賽")
print("程式運行需要A和B的能力值（以0到1之間的小數表示）")
#獲得程式運行參數
def printInputs():
a = eval(input("請輸入選手A的能力值(0-1): "))
b = eval(input("請輸入選手B的能力值(0-1): "))
n = eval(input("模擬比賽的場次: "))
return a, b, n
# 進行N場比賽
def simNGames(n, probA, probB):
winsA, winsB = 0, 0
for i in range(n):
for j in range(7): #進行7局4勝的比賽
scoreA, scoreB = simOneGame(probA, probB)
if scoreA > scoreB:
winsA += 1
else:
winsB += 1
return winsA,winsB
#進行一場比賽
def simOneGame(probA, probB):
scoreA, scoreB = 0, 0 #初始化AB的得分
serving = "A"
while not gameOver(scoreA, scoreB): #用while迴圈來執行比賽
if scoreA==10 and scoreB==10:
return(simOneGame2(probA,probB))
if serving == "A":
if random() < probA: ##用隨機數生成勝負
scoreA += 1
else:
serving="B"
else:
if random() < probB:
scoreB += 1
else:
serving="A"
return scoreA, scoreB
def simOneGame2(probA,probB):
scoreA,scoreB=10,10
serving = "A"
while not gameOver2(scoreA, scoreB):
if serving == "A":
if random() < probA:
scoreA += 1
else:
serving="B"
else:
if random() < probB:
scoreB += 1
else:
serving="A"
return scoreA, scoreB
#比賽結束
def gameOver(a,b): #正常比賽結束
return a==11 or b==11
def gameOver2(a,b): #進行搶12比賽結束
if abs((a-b))>=2:
return a,b
#輸出數據
def printSummary(winsA, winsB):
n = winsA + winsB
print("競技分析開始，共模擬{}場比賽".format(n))
print("選手A獲勝{}場比賽，占比{:0.1%}".format(winsA, winsA/n))
print("選手B獲勝{}場比賽，占比{:0.1%}".format(winsB, winsB/n))
2.3 合併
from random import random
#列印程式介紹信息
def printIntro():
print("19信計2班23號鄧若言")
print("這個程式模擬兩個選手A和B的乒乓球比賽")
print("程式運行需要A和B的能力值（以0到1之間的小數表示）")
#獲得程式運行參數
def printInputs():
a = eval(input("請輸入選手A的能力值(0-1): "))
b = eval(input("請輸入選手B的能力值(0-1): "))
n = eval(input("模擬比賽的場次: "))
return a, b, n
# 進行N場比賽
def simNGames(n, probA, probB):
winsA, winsB = 0, 0
for i in range(n):
for j in range(7): #進行7局4勝的比賽
scoreA, scoreB = simOneGame(probA, probB)
if scoreA > scoreB:
winsA += 1
else:
winsB += 1
return winsA,winsB
#進行一場比賽
def simOneGame(probA, probB):
scoreA, scoreB = 0, 0 #初始化AB的得分
serving = "A"
while not gameOver(scoreA, scoreB): #用while迴圈來執行比賽
if scoreA==10 and scoreB==10:
return(simOneGame2(probA,probB))
if serving == "A":
if random() < probA: ##用隨機數生成勝負
scoreA += 1
else:
serving="B"
else:
if random() < probB:
scoreB += 1
else:
serving="A"
return scoreA, scoreB
def simOneGame2(probA,probB):
scoreA,scoreB=10,10
serving = "A"
while not gameOver2(scoreA, scoreB):
if serving == "A":
if random() < probA:
scoreA += 1
else:
serving="B"
else:
if random() < probB:
scoreB += 1
else:
serving="A"
return scoreA, scoreB
#比賽結束
def gameOver(a,b): #正常比賽結束
return a==11 or b==11
def gameOver2(a,b): #進行搶12比賽結束
if abs((a-b))>=2:
return a,b
#輸出數據
def printSummary(winsA, winsB):
n = winsA + winsB
print("競技分析開始，共模擬{}場比賽".format(n))
print("選手A獲勝{}場比賽，占比{:0.1%}".format(winsA, winsA/n))
print("選手B獲勝{}場比賽，占比{:0.1%}".format(winsB, winsB/n))
#主體函數
def main():
printIntro()
probA, probB, n = printInputs()
winsA, winsB = simNGames(n, probA, probB)
printSummary(winsA, winsB)
main()
單人賽預測結果如下：
當該比賽是雙人賽或者團體賽時，將 自定義函數simNGames(n,proA,proB) 稍作修改，改動如下：
# 進行N場比賽
def simNGames(n, probA, probB):
winsA, winsB = 0, 0
for i in range(n):
for j in range(5): #進行5局3勝的比賽
scoreA, scoreB = simOneGame(probA, probB)
if scoreA > scoreB:
winsA += 1
else:
winsB += 1
return winsA,winsB
結果如下：
2.4 打包可執行文件
在控制台輸入 Pyinstaller -F xxx(pyw文件路徑，我的是 D://我愛學習/python3/作業/moni.py)
可在對應路徑下找到exe文件：
二、採用籃球比賽規則
比賽規則：
（1）籃球比賽由兩個隊參加，每隊出場5名隊員。每隊目標是在對方球籃得分，並阻止對方隊在本方球籃得分。
（2）籃球比賽由裁判員、記錄台人員和技術代表(如到場)管理。
（3）被某隊進攻的球籃是對方的球籃，由某隊防守的球籃是本方的球籃。
（4）在比賽時間結束時得分較多的隊，將是比賽的勝者。
分析步驟基本同上，僅模擬比賽的自定義函數 simNGames(n,proA,proB) ，SimOneGame（proA,proB）和gameOver(a,b) 不同。 改動如下：
# 進行N場比賽
def simNGames(n, probA, probB):
winsA, winsB = 0, 0
for i in range(n):
scoreA, scoreB = simOneGame(probA, probB)
if scoreA > scoreB:
winsA += 1
else:
winsB += 1
return winsA,winsB
#進行一場比賽
def simOneGame(probA, probB):
scoreA, scoreB = 0, 0 #初始化AB的得分
serving = "A"
while not gameOver(scoreA, scoreB): #用while迴圈來執行比賽
if serving == "A":
if random() < probA: ##用隨機數生成勝負
scoreA += 1
else:
serving="B"
else:
if random() < probB:
scoreB += 1
else:
serving="A"
return scoreA, scoreB
#比賽結束
def gameOver(a,b):
return a>b or b>a
合併後效果如下：
