python模擬體育競技分析--采用乒乓球規則


采用乒乓球比賽規則

‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬a.一局比賽‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬

‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬在一局比賽中,先得11分的一方為勝方;10平后,先多得2分的一方為勝方。‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬

‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬b.一場比賽:‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬

‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬單打的淘汰賽采用七局四勝制,雙打淘汰賽和團體賽采用五局三勝制。

 

程序要求:

1.打印程序的介紹性信息式(要求包括你們學號后兩位信息)‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬

‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬2.輸入I(input):兩個球員(球隊)的能力值,模擬比賽的次數‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬

‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬3.處理P(process):模擬比賽過程‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬

‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬4.輸出O(output):兩個球員(球隊)獲勝的概率(輸出誰做的結果截圖),‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬

‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬5. 運用pyinstaller打包可以執行的文件。

 

分析:

1、體育競技分析:模擬N場比賽
2、計算思維:抽象 + 自動化
3、模擬:抽象比賽過程,自動模擬N場比賽,當N越大時,比賽結果分析越科學。
4、本次比賽規則:

  a、回合制,先由一方發球,如勝利,則得1分並繼續發球,如失敗,則雙方分數不改變並交換球權。

             球員AB的能力為0-1之間的一個數值先得11分的一方為勝方;10平后,先多得2分的一方為勝方。

  b、單打的淘汰賽采用七局四勝制,雙打淘汰賽和團體賽采用五局三勝制。


重點:

       思維方式:自頂向下即將一個復雜問題分解成幾個問題,再細分成一個個具體的小問題,從而來解決復雜問題。

      自底向上為自頂向下的逆過程,即解決復雜問題的方法,逐步解決一個個小問題,來達成目的。

 

將體育競技分析分解為以下幾個小步驟

1、打印程序的介紹性信息式
2、獲得程序運行參數:probA(A的能力值),probB(B的能力值),n(比賽場次)
3、利用球員AB的能力值,模擬n場比賽
4、輸出球員AB獲勝的場次及概率

<1>. 單人賽模擬程序

from random import random


# 打印程序介紹信息
def printIntro():
    print("信計13號進行比賽分析結果:")
    print("這是團體賽模擬程序:")


# 獲得程序運行參數
def getInputs():
    a = eval(input("請輸入隊伍A的能力值(0-1): "))
    b = eval(input("請輸入隊伍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


# 正常比賽結束
def gameOver(a, b):
    return a == 11 or b == 11


def gameOver2(a, b):              # 進行搶12比賽結束
    return a == 12 or b == 12


# 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循環來執行比賽
        if scoreA == 10 and scoreB == 10:
            return(simtwoGame2(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 simtwoGame2(probA,probB):
    scoreA, scoreB=10, 10
    serving = "A"                 # 假如先讓隊伍A發球
    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


def printSummary(winsA, winsB):
    n = winsA + winsB
    print("競技分析開始,共模擬{}場比賽".format(n))
    print("隊伍A獲勝{}場比賽,占比{:0.1%}".format(winsA, winsA/n))
    print("隊伍B獲勝{}場比賽,占比{:0.1%}".format(winsB, winsB/n))


def main():
    printIntro()
    probA, probB, n = getInputs()
    winsA, winsB = simNGames(n, probA, probB)
    printSummary(winsA, winsB)


main()

 

 

<2>. 團體賽模擬程序

from random import random


# 打印程序介紹信息
def printIntro():
    print("信計13號進行比賽分析結果:")
    print("這是團體賽模擬程序:")


# 獲得程序運行參數
def getInputs():
    a = eval(input("請輸入隊伍A的能力值(0-1): "))
    b = eval(input("請輸入隊伍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


# 正常比賽結束
def gameOver(a, b):
    return a == 11 or b == 11


def gameOver2(a, b):              # 進行搶12比賽結束
    return a == 12 or b == 12


# 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循環來執行比賽
        if scoreA == 10 and scoreB == 10:
            return(simtwoGame2(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 simtwoGame2(probA,probB):
    scoreA, scoreB=10, 10
    serving = "A"                 # 假如先讓隊伍A發球
    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


def printSummary(winsA, winsB):
    n = winsA + winsB
    print("競技分析開始,共模擬{}場比賽".format(n))
    print("隊伍A獲勝{}場比賽,占比{:0.1%}".format(winsA, winsA/n))
    print("隊伍B獲勝{}場比賽,占比{:0.1%}".format(winsB, winsB/n))


def main():
    printIntro()
    probA, probB, n = getInputs()
    winsA, winsB = simNGames(n, probA, probB)
    printSummary(winsA, winsB)


main()

 

 

 

 <3>.運用pyinstaller打包可以執行的文件

在終端使用 pyinstaller -F py文件路徑  進行打包文件為可執行文件exe

 

 

 執行效果顯示如下:

 

 


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