python——体育竞技分析，预测比赛成绩

た入场券 2023-02-28 15:24 3阅读 0赞

**体育竞技分析**

*  需求：毫厘是多少？如何科学分析体育竞技比赛？
 *  输入：球员的水平
 *  输出：可预测的比赛成绩

**体育竞技分析：模拟N场比赛**

*  计算思维：抽象 + 自动化
 *  模拟：抽象比赛过程 + 自动化执行N场比赛
 *  当N越大时，比赛结果分析会越科学

**比赛规则**

*  双人击球比赛：A & B，回合制，5局3胜
 *  开始时一方先发球，直至判分，接下来胜者发球
 *  球员只能在发球局得分，15分胜一局

**程序总体框架及步骤**

*  步骤1：打印程序的介绍性信息 printInfo()
 *  步骤2：获得程序运行参数：proA, proB, n getInputs()
 *  步骤3：利用球员A和B的能力值，模拟n局比赛 simNGames()
 *  步骤4：输出球员A和B获胜比赛的场次及概率 printSummary()

from random import random
    def printIntro():   #介绍信息，提高用户体验
        print("这个程序模拟两个选手A和B的某种竞技比赛")
        print("程序运行需要A和B的能力值（以0到1之间的小数表示）")
    
    def getInputs():    #获取 选手能力值(0-1)，比赛次数
        a = eval(input("请输入选手A的能力值(0-1): "))
        b = eval(input("请输入选手B的能力值(0-1): "))
        n = eval(input("模拟比赛的场次: "))
        return a, b, n  # 作为实参 赋给simNGames
    
    def simNGames(n, probA, probB):  # 选手赢得比赛的次数
        winsA, winsB = 0, 0
        for i in range(n):
            scoreA, scoreB = simOneGame(probA, probB)   # 模块simOneGame 得分情况判断
            if scoreA > scoreB:     # 得分高得加 1
                winsA += 1
            else:
                winsB += 1
        return winsA, winsB
    
    def gameOver(a,b):  # 15分一局
        return a == 15 or b == 15
    
    def simOneGame(probA, probB): # 计算每一局的得分 知道某一方15分
        scoreA, scoreB = 0, 0
        serving = "A"
        while not gameOver(scoreA, scoreB): # 当gameOver()模块 score分数为15时，执行完返回score值
            if serving == "A":
                if random() < probA:    # 随机数< A选手能力值
                    scoreA += 1         # A选手得一分
                else:
                    serving="B"         # 否则执行下面else语句，知道 某一方得15分
            else:
                if random() < probB:
                    scoreB += 1
                else:
                    serving="A"
        return scoreA, scoreB
    
    def printSummary(winsA, winsB):     # 模块simNGames的值调用，输出比赛场数和赢率占比
        n = winsA + winsB
        print("竞技分析开始，共模拟{}场比赛".format(n))
        print("选手A获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsA, winsA/n))
        print("选手B获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsB, winsB/n))
    
    def main():         #主函数按顺序执行上面各个模块
        printIntro()    # 输出打印信息
        probA, probB, n = getInputs()   # 执行模块getInputs() 并把值a,b,n赋给 probA, probB, n
        winsA, winsB = simNGames(n, probA, probB)   # 把return 的 值赋给 winsA, winsB
        printSummary(winsA, winsB)      # 输出 比赛结果，场数，胜率
    main()

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#### 自顶向下 ####

**解决复杂问题的有效方法**

*  将一个总问题表达为若干个小问题组成的形式
 *  使用同样方法进一步分解小问题
 *  直至，小问题可以用计算机简单明了的解决

#### 自底向上(执行) ####

**逐步组建复杂系统的有效测试方法**

*  分单元测试，逐步组装
 *  按照自顶向下相反的路径操作
 *  直至，系统各部分以组装的思路都经过测试和验证

**理解自顶向下和自底向上**

*  理解自顶向下的设计思维：分而治之
 *  理解自底向上的执行思维：模块化集成
 *  自顶向下是“系统”思维的简化

**应用问题的扩展**

*  扩展比赛参数，增加对更多能力对比情况的判断
 *  扩展比赛设计，增加对真实比赛结果的预测
 *  扩展分析逻辑，反向推理，用胜率推算能力

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