生命游戏的三种玩法

 生命游戏

规则

每个细胞有两种状态——存活或者死亡，每个细胞只与以其自身为中心的细胞产生互动。

当细胞为死亡状态，若周围有3个存活细胞，则该细胞变成存活状态(模拟繁殖)

当细胞为存活状态，若周围有2个或3个存活细胞，保持原样

　　　　若周围有3个以上存活细胞，该细胞变成死亡(模拟极度拥挤)

　　　　若周围有低于2个一下存活细胞，该细胞死亡(模拟人口稀疏)

这个游戏也叫康威生命游戏、细胞自动机、元胞自动机等。

图案介绍

“脉冲星”：它周期为3，看起来像一颗爆发的星星

“滑翔者”：每4个回合它会延右下方移动一格，虽然细胞早就不是原来的细胞，但它能保持原来额形状

“轻量级飞船”：它周期为4，每两个“回合”向右走一格

“滑翔者枪”：它会不断的产生一个有一个“滑翔者”

 

“繁殖者”：它会向右进行，留下一个接一个的“滑翔者枪”

C/C++实现

用C/C++模拟了最简单的规则，代码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h> 

const int DATH = 0;
const int ALIVE = 1;
const int maxn = 50;
const int maxr = 100,maxl = 100;
const int dx[] = { -1,-1,-1,0,1,1,1,0 }, dy[] = { -1,0,1,1,1,0,-1,-1 };

int map[maxr][maxl], newmap[maxr][maxl];
int m, n, general = 0;;

//初始化，生成随机数（无法避免随机数的浪费）
void rule1()
{
    srand(time(NULL));
    for(int i = 0;i < m;i++)
        for (int j = 0; j < n; j++)
            map[i][j] = rand() % 2;        //假设约n/2
}

//"脉冲星"，周期为3
void rule2()
{
    for (int i = 0; i < m; i++)
        for (int j = 0; j < n; j++)
            map[i][j] = 0;
    map[4][2] = map[5][2] = map[6][2] = 1;
    map[4][7] = map[5][7] = map[6][7] = 1;
    map[2][4] = map[2][5] = map[2][6] = 1;
    map[7][4] = map[7][5] = map[7][6] = 1;

    map[10][2] = map[11][2] = map[12][2] = 1;
    map[10][7] = map[11][7] = map[12][7] = 1;
    map[9][4] = map[9][5] = map[9][6] = 1;
    map[14][4] = map[14][5] = map[14][6] = 1;

    map[4][9] = map[5][9] = map[6][9] = 1;
    map[4][14] = map[5][14] = map[6][14] = 1;
    map[2][10] = map[2][11] = map[2][12] = 1;
    map[7][10] = map[7][11] = map[7][12] = 1;

    map[10][9] = map[11][9] = map[12][9] = 1;
    map[10][14] = map[11][14] = map[12][14] = 1;
    map[9][10] = map[9][11] = map[9][12] = 1;
    map[14][10] = map[14][11] = map[14][12] = 1;
}

//计算(x,y)周围存活细胞的个数
int neighbor_num(int x, int y,int map[][maxl])
{
    int cnt = 0;
    for (int i = 0; i < 8; i++)
    {
        int nx = x + dx[i], ny = y + dy[i];
        if (nx >= 0 && nx < m && ny >= 0 && ny < n && map[nx][ny])  cnt++;
    }
    return cnt;
}

//打印第i代的结果
void print_general()
{
    printf("第%d代：
", general);
    for (int i = 0; i < m; i++)
    {
        for (int j = 0; j < n; j++)
            if (map[i][j])  printf("■");
            else printf("□");
        printf("
");
    }
}

//将map复制到tmp_map
void copy_map(int map[][maxl], int tmp_map[][maxl])
{
    for (int i = 0; i < m; i++)
        for (int j = 0; j < n; j++)
            tmp_map[i][j] = map[i][j];
}

//得到下一代
void iteration()
{
    int tmp_map[maxr][maxl];
    copy_map(map, tmp_map);        //保存之前图像，使得当前元素状态的改变还是基于之前的地图，而不是被修改了的
    for(int i = 0;i < m;i++)
        for (int j = 0; j < n; j++)
        {
            int cnt = neighbor_num(i, j, tmp_map);
            switch (cnt)
            {
            case 2: continue;
            case 3: map[i][j] = ALIVE; break;
            default: map[i][j] = DATH; break;
            }
        }

    general++;
    print_general();
}

int main()
{
    scanf("%d%d", &m, &n);
    rule1();
    print_general();
    while (1)
        iteration();

    return 0;
}

Excel中的VBA实现

某位大神写的，自带滑翔机，链接

模拟软件Golly

自带各种规则和图案，体验感极好，当然也可以编写规则和图案，贴吧里有一些教程，链接 

各种版本的下载链接：http://golly.sourceforge.net/

附（其生成的一些有趣图片）：

官网logo

谢宾斯基三角形

柔和的曲线

参考链接：维基百科-康威生命游戏