13.3　创建一群外星人

要绘制一群外星人，需要确定一行能容纳多少个外星人以及要绘制多少行。我们将首先计算外星人的水平间距并创建一行外星人，再确定可用的垂直空间并创建整群外星人。

13.3.1　确定一行可容纳多少个外星人

为确定一行可容纳多少个外星人，来看看可用的水平空间有多大。屏幕宽度存储在settings.screen_width 中，但需要在屏幕两边都留下一定的边距（将其设置为外星人的宽度）。因为有两个边距，所以可用于放置外星人的水平空间为屏幕宽度减去外星人宽度的两倍：

available_space_x = settings.screen_width – (2 * alien_width)

还需要在外星人之间留出一定的空间，不妨将其定为外星人的宽度。因此，显示一个外星人所需的水平空间为外星人宽度的两倍：一个宽度用于放置外星人，另一个宽度为外星人右边的空白区域。为确定一行可容纳多少个外星人，将可用空间除以外星人宽度的两倍。我们使用整除 （floor division）运算符// ，它将两个数相除并丢弃余数，让我们得到一个表示外星人个数的整数。

number_aliens_x = available_space_x // (2 * alien_width)

我们将在创建外星人群时使用这些公式。

注意 　令人欣慰的是，在程序中执行计算时，无须在一开始确定公式是正确的，而是可以尝试运行程序，看看结果是否符合预期。即便是在最坏的情况下，也只是屏幕上显示的外星人太多或太少。随后可根据在屏幕上看到的情况调整计算公式。

13.3.2　创建一行外星人

现在可以创建整行外星人了。由于创建单个外星人的代码管用，我们重写createfleet() 使其创建一行外星人：

alien_invasion.py

def createfleet(self):
"""创建外星人群。"""
# 创建一个外星人并计算一行可容纳多少个外星人。
# 外星人的间距为外星人宽度。
❶ alien = Alien(self)
❷ alien_width = alien.rect.width
❸ available_space_x = self.settings.screen_width - (2 alien_width)
number_aliens_x = available_space_x // (2 alien_width)

# 创建第一行外星人。
❹ for alien_number in range(number_aliens_x):
# 创建一个外星人并将其加入当前行。
alien = Alien(self)
❺ alien.x = alien_width + 2 alien_width alien_number
alien.rect.x = alien.x
self.aliens.add(alien)

这些代码大多在前面详细介绍过。为放置外星人，需要知道外星人的宽度和高度，因此在执行计算前，创建一个外星人（见❶）。这个外星人不是外星人群的成员，因此没有将其加入编组aliens 中。在❷处，从外星人的rect 属性中获取外星人宽度，并将这个值存储到alien_width 中，以免反复访问属性rect 。在❸处，计算可用于放置外星人的水平空间以及其中可容纳多少个外星人。

接下来，编写一个循环，从零数到要创建的外星人数（见❹）。在这个循环中，创建一个新的外星人，并通过设置 坐标将其加入当前行（见❺）。将每个外星人都往右推一个外星人宽度。接下来，将外星人宽度乘以2，得到每个外星人占据的空间（其中包括右边的空白区域），再据此计算当前外星人在当前行的位置。我们使用外星人的属性x 来设置其rect 的位置。最后，将每个新创建的外星人都添加到编组aliens 中。

如果现在运行这个游戏，将看到第一行外星人，如图13-3所示。

图13-3　第一行外星人

这行外星人在屏幕上稍微偏向了左边、这实际上是有好处的，因为后面将让外星人群往右移，触及屏幕边缘后稍微往下移，再往左移，依此类推。就像经典游戏《太空入侵者》，相比于只往下移，这种移动方式更为有趣。我们将让外星人群不断这样移动，直到所有外星人都被击落，或者有外星人撞上飞船或抵达屏幕底端。

注意 　根据所选择的屏幕宽度，在你的系统中，第一个外星人的位置可能稍有不同。

13.3.3　重构createfleet()

倘若只需使用前面的代码就能创建外星人群，也许应该让createfleet() 保持原样，但鉴于创建外星人群的工作还未完成，我们稍微整理一下这个方法。为此，添加辅助方法createalien() ，并在createfleet() 中调用它：

alien_invasion.py

def createfleet(self):
—snip—
# 创建第一行外星人。
for alien_number in range(number_aliens_x):
self.createalien(alien_number)

def createalien(self, alien_number):
"""创建一个外星人并将其放在当前行。"""
alien = Alien(self)
alien_width = alien.rect.width
alien.x = alien_width + 2 alien_width alien_number
alien.rect.x = alien.x
self.aliens.add(alien)

除self 外，方法createalien() 还接受另一个参数，即要创建的外星人的编号。该方法的代码与createfleet() 相同，但在内部获取外星人宽度，而不是将其作为参数传入。这样重构后，添加新行进而创建整群外星人将更容易。

13.3.4　添加行

要创建外星人群，需要计算屏幕可容纳多少行，并将创建一行外星人的循环重复执行相应的次数。为计算可容纳的行数，要先计算可用的垂直空间：用屏幕高度减去第一行外星人的上边距（外星人高度）、飞船的高度以及外星人群最初与飞船之间的距离（外星人高度的两倍）：

available_space_y = settings.screen_height – (3 * alien_height) – ship_height

这将在飞船上方留出一定的空白区域，给玩家留出射杀外星人的时间。

每行下方都要留出一定的空白区域，不妨将其设置为外星人的高度。为计算可容纳的行数，将可用的垂直空间除以外星人高度的两倍。我们使用整除，因为行数只能是整数。（同样，如果这样的计算不对，我们马上就能发现，继而将间距调整为合理的值。）

number_rows = available_space_y // (2 * alien_height)

知道可容纳多少行之后，便可重复执行创建一行外星人的代码了：

alien_invasion.py

def createfleet(self):
—snip—
alien = Alien(self)
❶ alien_width, alien_height = alien.rect.size
available_space_x = self.settings.screen_width - (2 alien_width)
number_aliens_x = available_space_x // (2 alien_width)

#计算屏幕可容纳多少行外星人。
ship_height = self.ship.rect.height
❷ available_space_y = (self.settings.screen_height -
(3 alien_height) - ship_height)
number_rows = available_space_y // (2 alien_height)

# 创建外星人群。
❸ for row_number in range(number_rows):
for alien_number in range(number_aliens_x):
self.createalien(alien_number, row_number)

def createalien(self, alien_number, row_number):
"""创建一个外星人，并将其放在当前行。"""
alien = Alien(self)
alien_width, alien_height = alien.rect.size
alien.x = alien_width + 2 alien_width alien_number
alien.rect.x = alien.x
❹ alien.rect.y = alien.rect.height + 2 alien.rect.height row_number
self.aliens.add(alien)

需要知道外星人的宽度和高度，因此在❶处使用了属性size 。该属性是一个元组，包含rect 对象的宽度和高度。为计算屏幕可容纳多少行外星人，在计算available_space_x 的代码后面添加了计算available_space_y 的代码（见❷）。此处将计算公式用圆括号括起来，以便将代码分成两行，遵循每行不超过79字符的建议。

为创建多行外星人，使用了两个嵌套在一起的循环：一个外部循环和一个内部循环（见❸）。内部循环创建一行外星人，而外部循环从零数到要创建的外星人行数：Python将重复执行创建单行外星人的代码，重复次数为number_rows 。

为嵌套循环，编写了一个新的for 循环，并缩进了要重复执行的代码。（在大多数文本编辑器中，缩进代码块和取消缩进都很容易，详情请参阅附录B）。现在调用createalien() 时，传递了一个表示行号的实参，将每行都沿屏幕依次向下放置。

在createalien() 的定义中，需要一个用于存储行号的形参。在createalien() 中，修改外星人的 坐标（见❹）并在第一行外星人上方留出与外星人等高的空白区域。相邻外星人行的 坐标相差外星人高度的两倍，因此将外星人高度乘以2，再乘以行号。第一行的行号为0，因此第一行的垂直位置不变，而其他行都沿屏幕依次向下放置。

如果现在运行这个游戏，将看到一群外星人，如图13-4所示。

图13-4　整群外星人都现身了

下一节将让外星人群动起来！

动手试一试

练习13-1：星星 　找一幅星星图像，并在屏幕上显示一系列整齐排列的星星。

练习13-2：更逼真的星星 　为让星星的分布更逼真，可随机地放置星星。本书前面说过，可像下面这样来生成随机数：

from random import randint
random_number = randint(-10, 10)

上述代码返回一个-10和10之间的随机整数。在为完成练习13-1而编写的程序中，随机地调整每颗星星的位置。