Juego de la Serpiente con Función de Rebobinado - Implementación de Estructuras de Datos

1. Descripción del Proyecto y Caso de Uso

Este proyecto implementa el clásico juego Snake, enriquecido con una funcionalidad de rewind basada en estructuras de datos personalizadas. La serpiente y sus movimientos se gestionan a través de objetos Snake y la historia de movimientos y estados se almacena con stacks y queue-stacks.

Motivación:

• La naturaleza secuencial del movimiento se adapta bien al manejo con stacks.
• Se demuestra el uso práctico de estructuras como Stack y QueueStack para almacenar estados y movimientos.
• La funcionalidad de rewind se implementa almacenando un historial limitado de estados para revertir el juego en caso de colisiones.
• La función "ghost snake" predice movimientos y mejora la experiencia visual.

2. Características Principales y Estructuras de Datos

Mecánicas del Juego

• Control direccional usando teclado (WASD o flechas).
• Crecimiento de la serpiente al comer fruta.
• Detección de colisiones con paredes, con el cuerpo propio y con el "ghost snake".
• Contador de colisiones; tras dos colisiones el juego termina.
• Registro del score y entrada de nombre al finalizar.

Funciones Avanzadas

1. Historial de movimientos y estados:

   • QueueStack almacena las últimas 10 posiciones del cuerpo de la serpiente (frames_history).
   • QueueStack también almacena las últimas 10 direcciones (movement_history).
   • Stack gestiona los movimientos del ghost snake (ghost_moves).

2. Rewind Temporal:

   • Cuando ocurre una colisión, se reproduce una "repetición" (show_replay) de los últimos movimientos utilizando el historial.
   • Se puede reconstruir el estado previo y reiniciar el juego desde ahí.

3. Ghost Snake:

   • Se mueve siguiendo la historia invertida de movimientos.
   • Se muestra solo si no colisiona con límites ni consigo mismo.

4. Estructuras Stack y QueueStack:

   • Ambos implementan un arreglo fijo con tamaño máximo.
   • Cuando el stack está lleno, desplazan los elementos a la izquierda para hacer espacio (desplazamiento FIFO para QueueStack).
   • Métodos: Push, Pop y Peek que manejan el stack de manera eficiente, ignorando valores None.

Clases y Métodos Clave

• Snake:

  • move(direction): mueve la cabeza y actualiza el cuerpo.
  • reverse(direction): mueve la cola hacia una dirección para la función de rewind.
  • check_collision(min_coord, max_coord, other_snake): verifica colisiones.
  • eats(fruit_pos): detecta si la serpiente come la fruta.
  • draw(screen): dibuja la serpiente en pantalla.

• Stack y QueueStack:

  • Almacenan valores con un tope (Top) y tamaño máximo (Max).
  • Realizan desplazamiento para mantener tamaño limitado.
  • Usadas para almacenar posiciones y movimientos.

3. Estructura de Archivos

📂 SnakeGame/
├── Stack.py           # Implementación del stack con desplazamiento FIFO
├── QueueStack.py      # Implementación tipo queue con comportamiento similar a stack limitado
├── Snake.py           # Clase Snake con métodos de movimiento, dibujo y colisión
├── BasicSnake.py      # Código principal del juego con funcionalidades completas y rewind
├── scores.txt         # Archivo para almacenar puntuaciones
├── README.md          # Documentación del proyecto

4. Descripción del Flujo de Juego

• El juego inicia con una serpiente blanca y un ghost snake azul.
• La serpiente principal se mueve con las teclas de dirección, y sus movimientos y posiciones se almacenan en movement_history y frames_history.
• El ghost snake repite en orden inverso los movimientos almacenados.
• Si la serpiente colisiona con paredes, consigo misma o con el ghost snake, se inicia la reproducción de los últimos 10 estados (show_replay).
• Tras la repetición, el estado vuelve a un punto seguro y el jugador puede continuar.
• El score se incrementa al comer fruta, y al perder se puede ingresar nombre para guardar la puntuación.
• El juego maneja hasta dos colisiones antes de terminar.

5. Instalación y Ejecución

Requisitos

• Python 3.6 o superior
• Pygame 2.0+

Instalación

pip install pygame

Ejecución

python BasicSnake.py

Controles

Acción	Tecla
Mover Arriba	W o Flecha ↑
Mover Abajo	S o Flecha ↓
Mover Izquierda	A o Flecha ←
Mover Derecha	D o Flecha →
Reinicio (tras muerte)	Enter para guardar y reiniciar
Salir	Q

6. Ventajas de la Implementación

• Uso eficiente de estructuras de datos para manejo limitado de historial.
• Función rewind con visualización de estados anteriores.
• Código modular, reutilizable y mantenible.
• Visualización clara mediante colores y animaciones.
• Control intuitivo y experiencia de usuario mejorada con ghost snake.

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Este proyecto ejemplifica cómo implementar estructuras de datos clásicas (stack, queue) para agregar funcionalidades avanzadas a un juego clásico, logrando un balance entre complejidad, rendimiento y usabilidad.