编程启蒙｜Scratch 转 Python 系列第 7 天：猜数字大挑战·升级版实战（AI 出题 + 二分查找最优解 + 完整命令行游戏）
阶段 B 游戏实战开篇之作。
还记得第 3 天我们用 if/else 做过一个最简单的猜数字吗？今天我们要把它做成一个完整、耐玩、还带最优解法的真游戏——这是"从写代码"到"做产品"的第一步。
一、本节课学习目标
- 复习并串联
input()、random、while、if/elif/else四大知识点，做一个真正可反复玩的猜数字游戏。 - 引入
while True+break的主循环设计，理解"程序菜单"的通用架构。 - 掌握二分查找思维——从"随便猜"进化到"7 次必中 1-100"的最优策略。
- 用 AI 提示词框架改造出题环节，理解"AI 当出题者 + Python 当引擎 + 玩家当求解者"的AI Agent 交互三角。
二、从第 3 天到第 7 天：一张对比图看懂"成长"
| 版本 | 第 3 天基础版 | 第 7 天升级版（今天） |
|---|---|---|
| 出题 | 固定一个数 | AI 随机出题（每局都不一样） |
| 猜测次数 | 无限次 | 限制 7 次（对应二分查找上限） |
| 反馈 | 大了 / 小了 | 大了 / 小了 /剩余次数 |
| 解法 | 随便猜 | 教二分查找最优策略 |
| 战绩 | 无 | 列表记录 → 最佳 / 平均 / 局数全统计 |
| 结束 | 猜到就完 | 询问是否再来一局 → 主循环重开 |
| 代码量 | 10 行 | 60+ 行 |
编程本身就是这样——一个简单原型，慢慢长出功能、长出优化、长出细节，最后就成了一个真产品。
三、Scratch 积木逻辑（升级版）
核心积木流程
- 定义变量
secret（AI 秘密数字）、guess（玩家猜测）、attempts（剩余次数）、total（本局用了几次） secret= 在 1 到 100 之间随机选一个数attempts= 7- 重复执行直到
guess = secret或attempts = 0：- 询问"请猜一个 1-100 的数字"并等待
- 如果
guess > secret→ 说"猜大了" - 否则如果
guess < secret→ 说"猜小了" - 否则 → 说"🎉 猜中了"
attempts减 1，total增加 1
- 如果
attempts = 0且没猜中 → 说"游戏失败，答案是 secret"
scratch 积木代码
一、主游戏：单局猜数字
二、主游戏：游戏入口
四、Python 完整可运行源码
importrandomdefone_round():"""一局猜数字游戏，猜中返回本局次数，未猜中返回 None"""secret=random.randint(1,100)# AI 秘密出题max_attempts=7# 二分查找的理论上限total=0# 本局猜了几次print("\n"+"="*40)print("🎯 AI 已经想好了一个 1-100 的秘密数字")print(f"你有{max_attempts}次机会，来挑战吧！")print("="*40)forattemptinrange(max_attempts):remaining=max_attempts-attempt guess_str=input(f"\n👉 第{attempt+1}次猜测（还剩{remaining}次）：")# 防止玩家输入错误ifnotguess_str.isdigit():print("⚠️ 请输入 1-100 的数字")continueguess=int(guess_str)total+=1ifguess>secret:print("📉 猜大了")elifguess<secret:print("📈 猜小了")else:print(f"\n🎉 恭喜！你用{total}次猜中了，答案就是{secret}")returntotal# 猜中返回本局用了几次# 循环走完还没猜中print(f"\n💔 挑战失败，正确答案是{secret}")returnNonedefmain():"""游戏主循环"""history=[]# 👈 第 6 天列表现学现用：记录每局胜利用的次数total_rounds=0# 总局数（含输的）print("="*40)print(" 🎮 猜数字大挑战 · AI 出题版")print("="*40)whileTrue:total_rounds+=1result=one_round()ifresultisnotNone:history.append(result)# 用列表 append 记录本局# 战绩统计（列表全家桶：len / max / min / sum）ifhistory:avg=sum(history)/len(history)print(f"\n📊 战绩：{total_rounds}局{len(history)}胜 | "f"最少{min(history)}次 | 最多{max(history)}次 | 平均{avg:.1f}次")else:print(f"\n📊 战绩：{total_rounds}局 0 胜，别灰心，再来！")again=input("\n是否再来一局？(y/n)：")ifagain.lower()!="y":ifhistory:print(f"\n👋 再见！{total_rounds}局{len(history)}胜，"f"最佳成绩{min(history)}次猜中 🏆")else:print(f"\n👋 再见！下次继续加油")breakif__name__=="__main__":main()运行方式：
- 保存为
guess_number_v2.py - 命令行
python guess_number_v2.py - 按提示输入数字，每局结束选择是否继续
💡 顺便复习第 6 天列表：主循环里的
history = []+history.append(total)+min/max/sum/len(history)——这就是列表最经典的四大用法。第 6 天学的列表，今天真正派上了用场：记录、统计、找极值、算平均，一套下来，一个真正"有记忆"的游戏就有了。
五、AI 主题升级：让 AI 真正当"出题者"
上面的代码里，random.randint(1, 100)只是模拟 AI 出题。真实场景可以对接大模型 API，让 AI每局都用一段自然语言介绍这个数字：
# 伪代码演示：真正对接 AI 大模型defai_generate_riddle():prompt="请随机想一个 1-100 的整数，并给一个不透露答案的谜面提示"response=call_llm(prompt)# 调用大模型returnresponse["secret"],response["hint"]secret,hint=ai_generate_riddle()print(f"🤖 AI 出题提示：{hint}")# 例如："这个数是两位数，是 3 的倍数，个位比十位大"这就是 AI Agent 应用的标准架构：
- AI 负责：生成内容、给出提示、动态调整难度
- Python 负责：控制流程、判断输入、维护状态
- 玩家负责：交互、决策、反馈
孩子今天写的这 50 行代码，就是所有 AI 智能应用的骨架。
六、思维进阶：二分查找 —— 7 次必中 1-100 的秘密
为什么max_attempts = 7？
因为2⁷ = 128 > 100，用二分查找猜 1-100 的数字，最多 7 次一定能猜中：
| 次数 | 猜测策略 | 举例（假设答案是 73） |
|---|---|---|
| 第 1 次 | 猜50（中间值） | 猜小了 → 答案在 51-100 |
| 第 2 次 | 猜75 | 猜大了 → 答案在 51-74 |
| 第 3 次 | 猜62 | 猜小了 → 答案在 63-74 |
| 第 4 次 | 猜68 | 猜小了 → 答案在 69-74 |
| 第 5 次 | 猜71 | 猜小了 → 答案在 72-74 |
| 第 6 次 | 猜73 | ✅ 猜中！ |
核心口诀：每次都猜"当前可能范围的中间值"。
scratch积木代码
Python 实现二分查找猜数字（把玩家换成 AI 求解者）：
defai_solver(secret):"""AI 用二分查找猜数字"""low,high=1,100attempts=0whilelow<=high:guess=(low+high)//2# 中间值（整除）attempts+=1print(f"AI 第{attempts}次猜：{guess}")ifguess==secret:print(f"✅ AI 用{attempts}次猜中！")returnelifguess<secret:low=guess+1# 答案在右半区else:high=guess-1# 答案在左半区这个思想是所有算法课的第一课——孩子在小学阶段就能理解"折半查找"，比大学生入门还早。
七、Scratch 积木 ↔ Python 代码对照表
| Scratch 积木 | Python 代码 | 作用 |
|---|---|---|
| 在 1 到 100 之间随机选一个数 | random.randint(1, 100) | 出题 |
| 询问 () 并等待 | input(...) | 获取输入 |
| 回答 | 变量接收input()返回值 | 存输入 |
| 重复执行直到 () | while True: ... break或for循环 | 主循环 |
| 如果 A > B | if guess > secret: | 猜大判断 |
| 否则如果 A < B | elif guess < secret: | 猜小判断 |
| 将 attempts 增加 1 | attempts += 1 | 计数 |
| 建立一个空列表 | history = [] | 存战绩 |
| 将 () 加入列表 | history.append(total) | 记录本局 |
| 列表长度 / 最大 / 最小 / 求和 | len / max / min / sum(history) | 战绩统计 |
关键差异：
- Scratch 的"回答"变量自动接收输入；Python 需要用变量赋值
guess = input(...) - Python
input()拿到的永远是字符串，比大小必须先int()转数字 - Python 主循环用
while True + break，比 Scratch 的"重复直到"更灵活
八、本节课高频易错点总结
1. 忘了转数字类型
input()返回字符串，"50" > 30会直接报错——必须int(input(...))。
2.random.randint(1, 100)是闭区间
Python 里randint(1, 100)包含 100，但列表切片[1:100]不包含 100——Python 的"闭区间/开区间"混用是新手大坑。
3.while True忘写break
无限循环忘写退出条件 → 程序卡死，只能 Ctrl+C 强制关闭。
4. 输入非法字符崩溃
用户输错（比如输入"abc"）时int("abc")会报错——加一句if not guess_str.isdigit(): continue就能兜住。
九、往期历史笔记
- 编程启蒙｜Scratch 转 Python 系列第 1 天：变量、数字运算积木双向对照（AI 基础数值计算实战）
- 编程启蒙｜Scratch 转 Python 系列第 2 天：分支判断 if 积木双向对照（AI 指令条件过滤实战）
- 编程启蒙｜Scratch 转 Python 系列第 3 天：循环重复积木双向对照（AI 批量循环处理，已收录 AI Agent 技术社区）
- 编程启蒙｜Scratch 转 Python 系列第 4 天：字符串文本积木双向对照（AI 提示词拼接、文本清洗实战）
- 编程启蒙｜Scratch 转 Python 系列第 5 天：自定义积木 / 函数双向对照（AI 工具封装、重复指令简化实战）
6. 编程启蒙｜Scratch 转 Python 系列第 6 天：列表、数组积木双向对照（AI 底层语法 / AI 批量数据处理实战）
十一、下一章预告
Scratch 转 Python 第 8 天：节奏敲击机实战——AI 生成节奏谱，Python 自动播放（音频事件驱动）
十二、原创声明
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