生命游戏

问题描述

生命游戏中，对于任意细胞有两种状态，即存活或死亡，而且每个细胞与以自身为中心的周围八格细胞产生互动。

规则如下：

当前细胞为死亡状态时，当周围有3个存活细胞时，该细胞变成存活状态。

当前细胞为存活状态时，当周围低于2个（不包含2个）存活细胞时， 该细胞变成死亡状态。

当前细胞为存活状态时，当周围有2个或3个存活细胞时，该细胞保持原样。

当前细胞为存活状态时，当周围有3个以上的存活细胞时，该细胞变成死亡状态。

 

概述

        生命游戏其实是一个零玩家游戏。它包括一个二维矩形世界，这个世界中的每个方格居住着一个活着的或死了的细胞。一个细胞在下一个时刻生死取决于相邻八个方格中活着的或死了的细胞的数量。如果相邻方格活着的细胞数量过多，这个细胞会因为资源匮乏而在下一个时刻死去；相反，如果周围活细胞过少，这个细胞会因太孤单而死去。实际中，玩家可以设定周围活细胞的数目怎样时才适宜该细胞的生存。如果这个数目设定过高，世界中的大部分细胞会因为找不到太多的活的邻居而死去，直到整个世界都没有生命；如果这个数目设定过低，世界中又会被生命充满而没有什么变化。

       实际中，这个数目一般选取2或者3；这样整个生命世界才不至于太过荒凉或拥挤，而是一种动态的平衡。这样的话，游戏的规则就是：当一个方格周围有2或3个活细胞时，方格中的活细胞在下一个时刻继续存活；即使这个时刻方格中没有活细胞，在下一个时刻也会“诞生”活细胞。

        在游戏的进行中，杂乱无序的细胞会逐渐演化出各种精致、有形的结构；这些结构往往有很好的对称性，而且每一代都在变化形状。一些形状已经锁定，不会逐代变化。有时，一些已经成形的结构会因为一些无序细胞的“入侵”而被破坏。但是形状和秩序经常能从杂乱中产生出来。

参见：维基百科

实现

 

C++参考代码如下，入口函数test()。

#define ROW 20#define COL 20#define DEAD 0#define ALIVE 1class CLifeGame{public:CLifeGame(void);~CLifeGame(void);public:int map[ROW][COL];int newmap[ROW][COL];public:void outputmap();int neighbor(int i, int j);void test();};CLifeGame::CLifeGame(void){for (int i = 0; i < ROW; i++){for (int j = 0; j  < COL; j ++){map[i][j] = newmap[i][j] = DEAD;}}//选择几个活细胞的位置int i = 4;int j = 4;map[i][j++] = ALIVE;map[i][j++] = ALIVE;map[i++][j++] = ALIVE;j = 4;map[i][j++] = ALIVE;map[i][j++] = ALIVE;map[i++][j++] = ALIVE;j = 4;map[i][j++] = ALIVE;map[i][j++] = ALIVE;map[i++][j++] = ALIVE;}CLifeGame::~CLifeGame(void){}////类入口函数//void CLifeGame::test(){char choice;while (1){outputmap();for (int i = 0; i < ROW; i++){for (int j = 0; j < COL; j++){ switch (neighbor(i, j)){case 0: case 1:case 4:case 5:case 6:case 7:case 8:newmap[i][j] = DEAD;break;case 2:newmap[i][j] = map[i][j];break;case 3:newmap[i][j] = ALIVE;break;}}}for (int i = 0; i < ROW; i++){for (int j = 0; j < COL; j++){map[i][j] = newmap[i][j];}}std::cout<<"继续？"<<std::endl;std::cin>>choice;if (choice != 'Y' && choice != 'y'){break;}}}////记录活细胞的数目//int CLifeGame::neighbor(int i, int j){int count = 0;for (int row = i - 1; row <= i + 1; row++){for (int col = j - 1; col <= j + 1; col++){if (row < 0 || row >= ROW || col < 0 || col >= COL){continue;}else if (ALIVE == map[row][col]){count++;}}}if (ALIVE == map[i][j]){count--;}return count;}void CLifeGame::outputmap(){for (int i = 0; i < ROW; i++){for (int j = 0; j < COL; j++){if (ALIVE == map[i][j]){std::cout<<"*";}else{std::cout<<"^";}}std::cout<<std::endl;}}