生命游戏（python实现,pygame显示图形）

# 游戏规则：
# 生命游戏（Game of Life），或者叫它的全称John Conway's Game of Life。是英国数学家约翰·康威在1970年代所发明的一种元胞自动机。
# 1. 活细胞周围的细胞数如果小于2个或多于3个则会死亡；（离群或过度竞争导致死亡）
# 2. 活细胞周围如果有2或3个细胞可以继续存活；（正常生存）
# 3. 死细胞（空格）周围如果恰好有3个细胞则会诞生新的活细胞。（繁殖）
# 这三条规则简称B3/S23。如果调整规则对应的细胞数量，还能衍生出其他类型的自动机。

主要想法就是先建立一个Cells类，先解决一个细胞的生死问题，然后将此细胞放入网格

CellGrid中， 然后再建立一个Game类，用来将活着的细胞显示出来：

# 游戏规则：
# 生命游戏（Game of Life），或者叫它的全称John Conway's Game of Life。是英国数学家约翰·康威在1970年代所发明的一种元胞自动机。
# 1. 活细胞周围的细胞数如果小于2个或多于3个则会死亡；（离群或过度竞争导致死亡）
# 2. 活细胞周围如果有2或3个细胞可以继续存活；（正常生存）
# 3. 死细胞（空格）周围如果恰好有3个细胞则会诞生新的活细胞。（繁殖）
# 这三条规则简称B3/S23。如果调整规则对应的细胞数量，还能衍生出其他类型的自动机。
import random


class Cell:
    """
    细胞类，单个细胞
    """
    def __init__(self, ix, iy, is_live):
        self.ix = ix
        self.iy = iy
        self.is_live = is_live
        self.neighbour_count = 0

    def __str__(self):
        return "[{},{},{:5}]".format(self.ix, self.iy, str(self.is_live))

    def calc_neighbour_count(self):
        count = 0
        pre_x = self.ix - 1 if self.ix > 0 else 0
        for i in range(pre_x, self.ix+1+1):
            pre_y = self.iy - 1 if self.iy > 0 else 0
            for j in range(pre_y, self.iy+1+1):
                if i == self.ix and j == self.iy:
                    continue
                if self.invalidate(i, j):
                    continue
                # type()
                count += int(CellGrid.cells[i][j].is_live)
        self.neighbour_count = count
        return count

    def invalidate(self, x, y):
        if x >= CellGrid.cx or y >= CellGrid.cy:
            return True
        if x < 0 or y < 0:
            return True
        return False

    def next_iter(self):
        if self.neighbour_count > 3 or self.neighbour_count < 2:
            self.is_live = False
        elif self.neighbour_count == 3:
            self.is_live = True
        elif self.neighbour_count == 2:
            print(self.is_live)


class CellGrid:
    """
    细胞网格类，所有细胞都处在一个长cx,宽cy的网格中
    """
    cells = []
    cx = 0
    cy = 0

    def __init__(self, cx, cy):
        CellGrid.cx = cx
        CellGrid.cy = cy
        for i in range(cx):
            cell_list = []
            for j in range(cy):
                cell = Cell(i, j, random.random() > 0.5)
                cell_list.append(cell)
            CellGrid.cells.append(cell_list)

    def next_iter(self):
        for cell_list in CellGrid.cells:
            for item in cell_list:
                item.next_iter()

    def calc_neighbour_count(self):
        for cell_list in CellGrid.cells:
            for item in cell_list:
                item.calc_neighbour_count()

 

 

import pygame
import sys
from life import CellGrid, Cell


GREY = (190, 190, 190)
RED = (255, 0, 0)


class Game:
    screen = None

    def __init__(self, width, height, cx, cy):
        self.width = width
        self.height = height
        self.cx_rate = int(width / cx)
        self.cy_rate = int(height / cy)
        self.screen = pygame.display.set_mode([width, height])
        self.cells = CellGrid(cx, cy)

    def show_life(self):
        for cell_list in self.cells.cells:
            for item in cell_list:
                x = item.ix
                y = item.iy
                if item.is_live:
                    pygame.draw.rect(self.screen, RED,
                                     [x * self.cx_rate, y * self.cy_rate, self.cx_rate, self.cy_rate])


pygame.init()
pygame.display.set_caption("绘图")
game = Game(800, 800, 40, 40)

clock = pygame.time.Clock()
while True:
    game.screen.fill(GREY)
    clock.tick(1)  # 每秒循环1次
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            sys.exit()
    game.cells.calc_neighbour_count()

    for i in game.cells.cells:
        txt = ""
        for j in i:
            txt += str(j)
        print(txt)

    game.show_life()
    pygame.display.flip()
    game.cells.next_iter()