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星际战争模拟系统：新月的编程之道

article 2025/1/30 5:30:50

星际战争模拟系统：新月的编程之道

作为一名在 25 世纪星际时代成长起来的科学家和军事战略家，我对编程和人工智能的热爱始于童年。我的父亲是一位著名的物理学家，母亲是一位杰出的生物工程师。在他们的影响下，我从小就对科学和技术产生了浓厚的兴趣。如今，我将这份热爱融入到我的工作中，开发出了星际战争模拟系统——一个能够帮助蓝星联盟在星际战争中取得胜利的工具。

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import random
import math

# （一）任务管理模块
class TaskManager:
    def __init__(self):
        self.tasks = []

    def add_task(self, name, priority, status, estimated_time):
        self.tasks.append({"name": name, "priority": priority, "status": status, "estimated_time": estimated_time})
        self.tasks.sort(key=lambda x: x["priority"])

    def remove_task(self, name):
        self.tasks = [task for task in self.tasks if task["name"] != name]

    def update_task_status(self, name, status):
        for task in self.tasks:
            if task["name"] == name:
                task["status"] = status
                break

    def print_tasks(self):
        print("任务列表：")
        for task in self.tasks:
            print(f"任务名称：{task['name']}, 优先级：{task['priority']}, 状态：{task['status']}, 预估时间：{task['estimated_time']}小时")

# （二）坐标管理模块
class CoordinateManager:
    def __init__(self):
        self.planets = {}

    def add_planet(self, name, coordinates):
        self.planets[name] = coordinates

    def calculate_distance(self, planet1, planet2):
        coords1 = self.planets[planet1]
        coords2 = self.planets[planet2]
        return math.sqrt(sum((a - b) ** 2 for a, b in zip(coords1, coords2)))

    def print_planets(self):
        print("\n星球坐标：")
        for name, coords in self.planets.items():
            print(f"{name}: X={coords[0]}, Y={coords[1]}, Z={coords[2]}")

# （三）单位信息模块
class UnitManager:
    def __init__(self):
        self.friendly_units = {}
        self.enemy_units = {}

    def add_unit(self, side, unit_name, attributes):
        if side == "friendly":
            self.friendly_units[unit_name] = attributes
        elif side == "enemy":
            self.enemy_units[unit_name] = attributes

    def remove_unit(self, side, unit_name):
        if side == "friendly":
            self.friendly_units.pop(unit_name, None)
        elif side == "enemy":
            self.enemy_units.pop(unit_name, None)

    def update_unit_attributes(self, side, unit_name, attributes):
        if side == "friendly":
            self.friendly_units[unit_name].update(attributes)
        elif side == "enemy":
            self.enemy_units[unit_name].update(attributes)

    def calculate_combat_score(self, units):
        return sum(unit["health"] * unit["damage"] for unit in units.values())

    def print_unit_info(self):
        print("\n友军单位信息：")
        for unit, attributes in self.friendly_units.items():
            print(f"单位：{unit}, 生命值={attributes['health']}, 护甲={attributes['armor']}, 攻击力={attributes['damage']}")

        print("\n敌军单位信息：")
        for unit, attributes in self.enemy_units.items():
            print(f"单位：{unit}, 生命值={attributes['health']}, 护甲={attributes['armor']}, 攻击力={attributes['damage']}")

# （四）兵力分析模块
class ForceAnalyzer:
    def __init__(self, friendly_units, enemy_units):
        self.friendly_units = friendly_units
        self.enemy_units = enemy_units

    def analyze_forces(self):
        friendly_set = set(self.friendly_units.keys())
        enemy_set = set(self.enemy_units.keys())

        common_units = friendly_set & enemy_set
        all_units = friendly_set | enemy_set
        unique_friendly_units = friendly_set - enemy_set

        print("\n兵力分析结果：")
        print(f"双方都有的单位：{common_units}")
        print(f"双方所有单位：{all_units}")
        print(f"友军独有的单位：{unique_friendly_units}")

        friendly_score = self.calculate_combat_score(self.friendly_units)
        enemy_score = self.calculate_combat_score(self.enemy_units)
        print(f"友军战斗力评分：{friendly_score}")
        print(f"敌军战斗力评分：{enemy_score}")

        return friendly_score, enemy_score

# （五）资源管理模块
class ResourceManager:
    def __init__(self):
        self.resources = {"energy": 1000, "materials": 500}

    def allocate_resources(self, task):
        # 模拟资源分配
        if task["name"] == "侦察敌方基地":
            self.resources["energy"] -= 100
        elif task["name"] == "部署防御系统":
            self.resources["materials"] -= 200
        print(f"资源分配后：能源={self.resources['energy']}, 物资={self.resources['materials']}")

    def print_resources(self):
        print("\n当前资源：")
        print(f"能源：{self.resources['energy']}")
        print(f"物资：{self.resources['materials']}")

# （六）战斗模拟模块
class BattleSimulator:
    def __init__(self, friendly_units, enemy_units):
        self.friendly_units = friendly_units
        self.enemy_units = enemy_units

    def simulate_battle(self):
        friendly_score, enemy_score = self.calculate_combat_score()
        print("\n战斗模拟结果：")
        if friendly_score > enemy_score:
            print("友军胜利！")
        elif friendly_score < enemy_score:
            print("敌军胜利！")
        else:
            print("战斗平局！")

    def calculate_combat_score(self):
        friendly_score = sum(unit["health"] * unit["damage"] for unit in self.friendly_units.values())
        enemy_score = sum(unit["health"] * unit["damage"] for unit in self.enemy_units.values())
        return friendly_score, enemy_score

# 主程序
if __name__ == "__main__":
    # 初始化模块
    task_manager = TaskManager()
    coordinate_manager = CoordinateManager()
    unit_manager = UnitManager()
    force_analyzer = ForceAnalyzer(unit_manager.friendly_units, unit_manager.enemy_units)
    resource_manager = ResourceManager()
    battle_simulator = BattleSimulator(unit_manager.friendly_units, unit_manager.enemy_units)

    # 添加任务
    task_manager.add_task("侦察敌方基地", 1, "未完成", 2)
    task_manager.add_task("部署防御系统", 2, "进行中", 4)
    task_manager.add_task("攻击敌方补给线", 3, "已完成", 3)
    task_manager.add_task("支援友军", 4, "未完成", 5)

    # 更新任务状态
    task_manager.update_task_status("攻击敌方补给线", "已完成")

    # 打印任务列表
    task_manager.print_tasks()

    # 添加星球坐标
    coordinate_manager.add_planet("地球", (0, 0, 0))
    coordinate_manager.add_planet("火星", (100, 100, 100))
    coordinate_manager.add_planet("金星", (50, 50, 50))

    # 打印星球坐标
    coordinate_manager.print_planets()

    # 计算星球之间的距离
    print(f"\n地球到火星的距离：{coordinate_manager.calculate_distance('地球', '火星')}")

    # 添加单位信息
    unit_manager.add_unit("friendly", "坦克", {"health": 1000, "armor": 500, "damage": 200})
    unit_manager.add_unit("friendly", "战斗机", {"health": 500, "armor": 200, "damage": 150})
    unit_manager.add_unit("enemy", "坦克", {"health": 1200, "armor": 600, "damage": 250})
    unit_manager.add_unit("enemy", "战斗机", {"health": 600, "armor": 300, "damage": 200})
    unit_manager.add_unit("enemy", "战舰", {"health": 2000, "armor": 1000, "damage": 500})

    # 打印单位信息
    unit_manager.print_unit_info()

    # 分析兵力
    force_analyzer.analyze_forces()

    # 分配资源
    resource_manager.allocate_resources(task_manager.tasks[0])
    resource_manager.print_resources()

    # 模拟战斗
    battle_simulator.simulate_battle()

一、系统概述

星际战争模拟系统是一个综合性的工具，旨在帮助军事指挥官在星际战争中进行任务管理、兵力分析、资源分配以及战斗模拟。该系统通过 Python 编程语言实现，利用列表、元组、字典和集合等数据结构，高效地管理和分析战争中的各种数据。

二、系统架构

（一）任务管理模块（`TaskManager`）

任务管理模块是系统的核心部分之一，它负责存储和管理各种军事任务，包括任务名称、优先级、状态和预估时间等信息。任务存储在列表中，方便动态添加、删除和排序。

功能：管理军事任务，包括任务的添加、删除、状态更新和排序。
主要方法：
- add_task(name, priority, status, estimated_time)：添加新任务。
- remove_task(name)：删除指定任务。
- update_task_status(name, status)：更新任务状态。
- print_tasks()：打印所有任务的详细信息。

（二）坐标管理模块（`CoordinateManager`）

坐标管理模块用于存储和管理星球的坐标信息。由于坐标是固定不变的，我使用元组来存储这些数据，确保其不可变性和安全性。

功能：存储和管理星球的坐标信息。
主要方法：
- add_planet(name, coordinates)：添加星球坐标。
- calculate_distance(planet1, planet2)：计算两个星球之间的距离。
- print_planets()：打印所有星球的坐标信息。

（三）单位信息模块（`UnitManager`）

单位信息模块存储友军和敌军单位的详细信息，包括生命值、护甲和攻击力等属性。这些信息存储在字典中，方便快速查询和更新。

功能：存储和管理友军和敌军单位的详细信息。
主要方法：
- add_unit(side, unit_name, attributes)：添加单位信息。
- remove_unit(side, unit_name)：删除单位信息。
- update_unit_attributes(side, unit_name, attributes)：更新单位属性。
- calculate_combat_score(units)：计算单位的战斗力评分。
- print_unit_info()：打印友军和敌军单位的详细信息。