使用Python进行体育竞技分析（预测球队成绩）

Z时代
2024-01-10
分类：综合

今天我们用python进行体育竞技分析，预测球队成绩

一. 体育竞技分析的IPO模式：

输入I(input)：两个球员的能力值，模拟比赛的次数（其中，运动员的能力值，可以通过发球方赢得本回合的概率来表示，

一个能力值为0.8的球员，在他发球时，有80%的可能性赢得1分）

处理P(process)：模拟比赛过程

输出O(output)：两个球员获胜的概率

该体育竞技程序，我们采用自顶向下的设计方法。

自顶向下的设计是一种解决复杂问题的行之有效的方法。其步骤如下

自顶向下设计的基本思想，如下图：

二.我们首先采用兵乓球的比赛规则

一局比赛中，先得11分的一方为胜方，如果10平后，则比对方多得两分为胜方

一场比赛中，采用7局四胜的方式

代码如下：


# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Wed May 15 12:49:17 2019
@author: moyulin
"""
from random import random
def printIntro():
  print("BY 2018310143103")
  print("这个程序模拟两个选手A和B的兵乓球比赛")
  print("程序运行需要A和B的能力值（以0到1之间的小数表示）")
def getInputs():
  a = eval(input("请输入选手A的能力值(0-1): "))
  b = eval(input("请输入选手B的能力值(0-1): "))
  n = eval(input("请输入模拟比赛的局数: "))
  return a, b, n
def simNGames(n, probA, probB):
  WinsA, WinsB = 0, 0
  winsA, winsB = 0, 0
  for i in range(1,n+1):
    scoreA, scoreB = simOneGame(probA, probB)
    if scoreA > scoreB:
      winsA += 1
    else:
      winsB += 1
    if i%7==0:
      if winsA>winsB:
        WinsA+=1
        print("单打第{}场胜利的为A".format(int(i/7)))
      else:
        WinsB+=1
        print("单打第{}场胜利的为B".format(int(i/7)))
      winsA,winsB=0,0
  return WinsA, WinsB
def gameOver(a,b):
  if a>=10 and b>=10:
    if abs(a-b)==2:
      return True
  if a<10 or b<10:
    if a==11 or b==11:
      return True
  else:
    return False
def simOneGame(probA, probB):
  scoreA, scoreB = 0, 0
  serving = "A"
  while not gameOver(scoreA, scoreB):
    if serving == "A":
      if random() < probA:
        scoreA += 1
      else:
        scoreB +=1
        serving="B"
    else:
      if random() < probB:
        scoreB += 1
      else:
        scoreA += 1
        serving="A"
    return scoreA, scoreB
def printSummary(winsA, winsB):
  n = winsA + winsB
  print("竞技分析开始，共模拟{}场比赛".format(n))
  print("选手A获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsA, winsA/n))
  print("选手B获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsB, winsB/n))
def main():
  printIntro()
  probA, probB, n = getInputs()
  WinsA, WinsB = simNGames(n, probA, probB)
  printSummary(WinsA, WinsB)
main()

运行结果如下：

三.运用pyinstaller打包应用程序，使之可运行

win+cmd打开命令行

1.安装pyinstaller库

pip install pyinstaller

安装完成后就可以使用了，下面介绍pyinstaller的部分使用方法

-F, –onefile 打包一个单个文件，如果你的代码都写在一个.py文件的话，可以用这个，如果是多个.py文件就别用

-D, –onedir 打包多个文件，在dist中生成很多依赖文件，适合以框架形式编写工具代码，我个人比较推荐这样，代码易于维护

-K, –tk 在部署时包含 TCL/TK

-a, –ascii 不包含编码.在支持Unicode的python版本上默认包含所有的编码.

-d, –debug 产生debug版本的可执行文件

-w,–windowed,–noconsole 使用Windows子系统执行.当程序启动的时候不会打开命令行(只对Windows有效)

-c,–nowindowed,–console

2.打开命令行使用

输入

pyinstaller -F C:\#py文件地址

图例

最后回到根目录上会看到dist文件夹，里面有个exe文件，直接运行即可，如图

四.模拟体育竞技分析之篮球

假设谁先获得100分谁胜利

代码如下


from random import random
def printIntro():
  print("by 2018310143103")
  print("这个程序模拟两个队A和B的篮球比赛")
  print("程序运行需要队A和队B的能力值（以0到1之间的小数表示）")
def getInputs():
  a = eval(input("请输入队A的能力值(0-1): "))
  b = eval(input("请输入队B的能力值(0-1): "))
  n = eval(input("模拟比赛的场次: "))
  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==100 or b==100
def simOneGame(probA, probB):
  scoreA, scoreB = 0, 0
  serving = "A"
  while not gameOver(scoreA, scoreB):
    if serving == "A":
      if random() < probA:
        scoreA += 1
      else:
        scoreB += 1
    else:
      if random() < probB:
        scoreB += 1
      else:
        scoreA += 1
    return scoreA, scoreB
def printSummary(winsA, winsB):
  n = winsA + winsB
  print("竞技分析开始，共模拟{}场比赛".format(n))
  print("队A获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsA, winsA/n))
  print("队B获胜{}场比赛，占比{:0.1%}".format(winsB, winsB/n))
def main():
  printIntro()
  probA, probB, n = getInputs()
  winsA, winsB = simNGames(n, probA, probB)
  printSummary(winsA, winsB)
main()