用Python玩转二进制：手把手教你打造猜数游戏与二叉树探险

某个周末下午，我看着咖啡杯里旋转的奶泡突然想到：要是能把二进制这种计算机语言变成游戏该多有趣？于是打开笔记本，用Python捣鼓出了两个特别的二进制小游戏。今天咱们就像拆乐高积木一样，把这些代码一块块拼起来看看。

猜猜二进制数的小秘密

先来试试这个会读心术的二进制猜数游戏。规则简单得像小时候的捉迷藏：程序生成4位二进制数，你最多有3次机会猜中它。

游戏核心三要素

• 随机生成器：就像魔术师变出扑克牌
• 猜数裁判：负责比较和计分
• 异常处理：防止玩家乱出牌

代码魔法时刻

打开你的Python编辑器，输入这段会变魔法的代码：

生成随机二进制数：

import random
def generate_binary:
return ''.join(str(random.randint(0,1)) for _ in range(4))

试着在交互模式输入generate_binary，你会看到像'1010'这样的魔术数字蹦出来。

玩家输入防护罩

给程序装上智能防护网：

def get_guess:
while True:
guess = input("输入4位二进制数（如1101）: ")
if len(guess)!=4 or any(c not in '01' for c in guess):
print("要输入像0101这样的4位二进制数哦！")
else:
return guess

现在就算输入"外星人"程序也不会崩溃了，它会耐心地提醒你重新输入。

二进制树的迷宫探险

接下来我们要造一棵会生长的二进制树。想象在迷宫里寻找宝藏，每个分叉路口都有两个选择。

树的生长密码

class Node:
def __init__(self, value):
self.left = None
self.right = None
self.value = value
def create_tree(depth):
if depth == 0:
return None
node = Node(random.choice([0,1]))
node.left = create_tree(depth-1)
node.right = create_tree(depth-1)
return node

用create_tree(3)就能生成一个3层的魔法树，每个节点都藏着0或1的秘密。

遍历迷宫的三把钥匙

试着实现前序遍历：

def pre_order(node):
if node:
print(node.value, end=' ')
pre_order(node.left)
pre_order(node.right)

当猜数遇见二叉树

把两个游戏融合会发生什么？试试这个进阶玩法：

• 程序生成3层二叉树
• 玩家需要猜中某个路径的节点值
• 每次选择左(0)或右(1)分支

这个版本的游戏就像在二进制迷宫里寻宝，每次选择都影响着最终结果。你可以参考《算法图解》中的路径搜索算法来完善这个玩法。

窗外的天色渐暗，咖啡杯已经见底。这两个小游戏就像通往二进制世界的任意门，下次或许可以试试给二叉树加上自动平衡功能，或者把猜数游戏升级成8位版本。编程的乐趣不就在于此吗？就像小时候搭积木，永远不知道下一块会拼出什么新花样。