預測球隊比賽成績

今天我來學習如何經過python設計出一個用於預測比賽結果的代碼

在預測結果以前，咱們須要進行周全的賽前分析，對於比賽中的各類做用因素進行有效分析

例如參賽選手的能力值，賽制規則等，這些都是做爲比賽的變量會左右比賽的結果，咱們經過自頂向下，從簡到難的方式進行一步步地分解，設計

下面是經過分析乒乓球比賽所設計出的代碼：

from random import random
def printIntro():
    print("這個程序模擬兩個選手A和B的某種比賽")
    print("程序運行須要A和B的能力值（0到1之間）")
def getInputs():
    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
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
def gameOver(a,b):
    return a==11 or b==11
def simOneGame(probA,probB):
    scoreA,scoreB = 0,0
    serving = 'A'
    while not gameOver(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("選手A獲勝{}場比賽，佔比{:.1%}".format(winsA,winsA/n))
    print("選手B獲勝{}場比賽，佔比{:.1%}".format(winsB,winsB/n))
def main():
    printIntro()
    probA,probB,n = getInputs()
    winsA,winsB = simNGames(n,probA,probB)
    printSummary(winsA,winsB)
main()

 根據以上的代碼咱們整理一下思路，這是一段經過「頂層設計」編寫出來的代碼，經過一些封裝，咱們對不一樣的動做進行解釋

咱們瞭解到一局乒乓球比賽的規則是，發球方發球，進行「兩球制」發球，即兩人固定輪流連續開兩球，不論勝負，誰分數先到達11分即勝利

因爲還有考慮最後平手時加球的狀況，但上述代碼暫不考慮，因此咱們來看看代碼的運算效果：

輸入兩個選手的能力值，我設置爲各0.5，但結果雖較接近但仍是有些許差距，排除random()的偏差，咱們知道這是比較符合現實的一種狀況！

咱們再試試能力值有細微差距的狀況：

 

wow！看來僅僅只是一點點的實力差距就會有天壤之別的比賽結果……

咱們再深刻分析，加入更多的因素，咱們知道乒乓球的賽制時單打七局四勝制，雙打則是五局三勝制，因此咱們先用如下代碼預測單打狀況：

from random import random
def printIntro():
    print("這個程序模擬兩個選手A和B的某種比賽")
    print("程序運行須要A和B的能力值（0到1之間）")
def getInputs():
    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）："))
    return a,b
def simNGames(probA,probB):
    winsA,winsB=0,0
    for i in range(7):
        scoreA,scoreB=simOneGame(probA,probB)
        if scoreA>scoreB:
            winsA+=1
            if winsA==4:
                break
        else:
            winsB+=1
            if winsB==4:
                break
    return winsA,winsB
def gameOver(a,b):
    return a==11 or b==11
def simOneGame(probA,probB):
    scoreA,scoreB = 0,0
    serving = 'A'
    while not gameOver(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("選手A獲勝{}場比賽，佔比{:.1%}".format(winsA,winsA/n))
    print("選手B獲勝{}場比賽，佔比{:.1%}".format(winsB,winsB/n))
def main():
    printIntro()
    probA,probB = getInputs()
    winsA,winsB = simNGames(probA,probB)
    printSummary(winsA,winsB)
main()

咱們再試試結果：

咱們看到，A選手最終以4-2擊敗B選手，即便他們能力幾乎至關，也許他當下更有手感吧~

接下來是雙打時，咱們將剛剛的A/B選手抽象爲A/B隊伍，能力值爲隊伍的平均能力值。

from random import random
def printIntro():
    print("這個程序模擬兩個選手A和B的某種比賽")
    print("程序運行須要A和B的能力值（0到1之間）")
def getInputs():
    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）："))
    return a,b
def simNGames(probA,probB):
    winsA,winsB=0,0
    for i in range(5):
        scoreA,scoreB=simOneGame(probA,probB)
        if scoreA>scoreB:
            winsA+=1
            if winsA==3:
                break
        else:
            winsB+=1
            if winsB==3:
                break
    return winsA,winsB
def gameOver(a,b):
    return a==11 or b==11
def simOneGame(probA,probB):
    scoreA,scoreB = 0,0
    serving = 'A'
    while not gameOver(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("選手A獲勝{}場比賽，佔比{:.1%}".format(winsA,winsA/n))
    print("選手B獲勝{}場比賽，佔比{:.1%}".format(winsB,winsB/n))
def main():
    printIntro()
    probA,probB = getInputs()
    winsA,winsB = simNGames(probA,probB)
    printSummary(winsA,winsB)
main()

結果：A隊伍以3-2贏得雙打比賽~

接下來咱們分析籃球賽事，咱們知道籃球是一項團隊的運動，因此左右比賽的走向的的變量更加多首先是運動員的人數較多，場上每一隊應該有5名隊員在場，場下有4-5名替補隊員，這樣加起來雙方隊伍參賽隊員將在14-20個，同時能力值有不一樣，且若精確到每一次進攻，那麼就會有進攻成功及進攻失敗，或進攻一次伴隨着搶板以後再次補籃等多種複雜狀況……因爲現實的多變性，考慮到本次只是簡單的模擬，我對現實進行理想化，只討論場上每隊主力5名隊員的能力值，並經過各值推出該隊平均能力值，因爲籃球比賽以時間做爲指標，在指定時間內得到分數最高者勝，因此咱們將其簡化爲：在必定時間內，只能有有限次的進攻次數，根據現實狀況，咱們設置爲：200次（雙方進攻總數），因而有了下面的代碼：

from random import random
import time as T

def printIntro():
    print("這個程序模擬兩支球隊A和B的籃球比賽")
    print("程序運行須要A隊和B隊的能力值（0到1之間）")
def getInputs():
    print("如今請分別輸入A隊中上場的五位球員的能力值")
    a=eval(input("請輸入選手1的能力值（0-1）："))
    b=eval(input("請輸入選手2的能力值（0-1）："))
    c=eval(input("請輸入選手3的能力值（0-1）："))
    d=eval(input("請輸入選手4的能力值（0-1）："))
    e=eval(input("請輸入選手5的能力值（0-1）："))
    print("如今請分別輸入B隊中上場的五位球員的能力值")
    f=eval(input("請輸入選手6的能力值（0-1）："))
    g=eval(input("請輸入選手7的能力值（0-1）："))
    h=eval(input("請輸入選手8的能力值（0-1）："))
    i=eval(input("請輸入選手9的能力值（0-1）："))
    j=eval(input("請輸入選手10的能力值（0-1）："))
    meanA=(a+b+c+d+e)/5
    meanB=(f+g+h+i+j)/5
    print("A隊的平均能力值爲{0}，B隊的平均能力值爲{1}".format(meanA,meanB))
    return meanA,meanB
def simOneAttack(probA,probB,):
    scoreA,scoreB = 0,0
    serving = 'A'
    for i in range(200):
        if serving == 'A':
            if random()<probA:
                scoreA+=2
            else:
                serving='B'
        else:
            if random()<probB:
                scoreB+=2
            else:
                serving='A'
    print("最終A隊得分爲{0}，B隊爲{1}".format(scoreA,scoreB))
    print("隊伍A獲勝機率爲{:.1%}".format(scoreA/200))
    print("隊伍B獲勝機率爲{:.1%}".format(scoreB/200))
    print("平手機率（不加時）：{:.1%}".format(1-(scoreA/200)-(scoreB/200)))
    return scoreA,scoreB 
def main():
    printIntro()
    probA,probB = getInputs()
    print("競技分析開始，共模擬200次進攻")

    simOneAttack(probA,probB)
main()

結果以下圖：

分別輸入各個隊伍主力球員的能力值，求出各隊伍平均能力值，並最終預測比賽得分爲：A:B=86:110

這是咱們預測了一次比賽的結果。

咱們繼續分析，在NBA的規則中，須要先在本土30支隊伍中經過進行82場常規賽決出8強，因而咱們對其進行變體來預測A/B兩支隊伍進行多場比賽後的結果：

from random import random
import time as T

def printIntro():
    print("這個程序模擬兩支球隊A和B的籃球比賽")
    print("程序運行須要A隊和B隊的能力值（0到1之間）")
def getInputs():
    print("如今請分別輸入A隊中上場的五位球員的能力值")
    a=eval(input("請輸入選手1的能力值（0-1）："))
    b=eval(input("請輸入選手2的能力值（0-1）："))
    c=eval(input("請輸入選手3的能力值（0-1）："))
    d=eval(input("請輸入選手4的能力值（0-1）："))
    e=eval(input("請輸入選手5的能力值（0-1）："))
    print("如今請分別輸入B隊中上場的五位球員的能力值")
    f=eval(input("請輸入選手6的能力值（0-1）："))
    g=eval(input("請輸入選手7的能力值（0-1）："))
    h=eval(input("請輸入選手8的能力值（0-1）："))
    i=eval(input("請輸入選手9的能力值（0-1）："))
    j=eval(input("請輸入選手10的能力值（0-1）："))
    meanA=(a+b+c+d+e)/5
    meanB=(f+g+h+i+j)/5
    print("A隊的平均能力值爲{0}，B隊的平均能力值爲{1}".format(meanA,meanB))
    return meanA,meanB
def simNGames(probA,probB):
    winsA,winsB=0,0
    for i in range(82):
        scoreA,scoreB=simOneAttack(probA,probB)
        if scoreA>scoreB:
            winsA+=1
        else:
            winsB+=1
    print("最終A隊得分爲{0}，B隊爲{1}".format(scoreA,scoreB))
    return winsA,winsB
def simOneAttack(probA,probB,):
    scoreA,scoreB = 0,0
    serving = 'A'
    for i in range(200):
        if serving == 'A':
            if random()<probA:
                scoreA+=2
            else:
                serving='B'
        else:
            if random()<probB:
                scoreB+=2
            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(82))
    print("隊伍A獲勝{}場比賽，佔比{:.1%}".format(winsA,winsA/n))
    print("隊伍B獲勝{}場比賽，佔比{:.1%}".format(winsB,winsB/n))
def main():
    printIntro()
    probA,probB = getInputs()
    print("競技分析開始，共模擬200次進攻")
    simOneAttack(probA,probB)
    winsA,winsB = simNGames(probA,probB)
    printSummary(winsA,winsB)
main()

結果：

對30支隊伍進行簡化，只用44支隊伍相互角逐：