生命遊戲
說明:
生命遊戲(game of life)爲1970年由英國數學家J. H. Conway所提出,某一細胞的鄰居包括上、下、左、右、左上、左下、右上與右下相鄰之細胞,遊戲規則如下:
- 孤單死亡:如果細胞的鄰居小於一個,則該細胞在下一次狀態將死亡。
- 擁擠死亡:如果細胞的鄰居在四個以上,則該細胞在下一次狀態將死亡。
- 穩定:如果細胞的鄰居爲二個或三個,則下一次狀態爲穩定存活。
- 復活:如果某位置原無細胞存活,而該位置的鄰居爲三個,則該位置將復活一細胞。
生命遊戲的規則可簡化爲以下,並使用CASE比對即可使用程式實作:
- 鄰居個數爲0、1、4、5、6、7、8時,則該細胞下次狀態爲死亡。
- 鄰居個數爲2時,則該細胞下次狀態爲穩定。
- 鄰居個數爲3時,則該細胞下次狀態爲復活。
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
public class LifeGame {
private boolean[][] map;
private boolean[][] newmap;
public LifeGame(int maxRow, int maxColumn) {
map = new boolean[maxRow][maxColumn];
newmap = new boolean[maxRow][maxColumn];
}
public void setCell(int x, int y) {
map[x][y] = true;
}
public void next() {
for(int row = 0; row < map.length; row++) {
for(int col = 0; col < map[0].length; col++) {
switch (neighbors(row, col)) {
case 0:
case 1:
case 4:
case 5:
case 6:
case 7:
case 8:
newmap[row][col] = false;
break;
case 2:
newmap[row][col] = map[row][col];
break;
case 3:
newmap[row][col] = true;
break;
}
}
}
copyMap();
}
public void outputMap() throws IOException {
System.out.println("\n\nGame of life cell status");
for(int row = 0; row < map.length; row++) {
System.out.print("\n ");
for(int col = 0; col < map[0].length; col++)
if(map[row][col] == true)
System.out.print('#');
else
System.out.print('-');
}
}
private void copyMap() {
for(int row = 0; row < map.length; row++)
for(int col = 0; col < map[0].length; col++)
map[row][col] = newmap[row][col];
}
private int neighbors(int row, int col) {
int count = 0;
for(int r = row-1; r <= row+1; r++)
for(int c = col-1; c <= col+1; c++) {
if(r < 0 || r >= map.length ||c < 0 || c >= map[0].length)
continue;
if(map[r][c] == true)
count++;
}
if(map[row][col] == true)
count--;
return count;
}
public static void main(String[] args) throws NumberFormatException, IOException {
BufferedReader bufReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
LifeGame game = new LifeGame(10, 25);
System.out.println("Game of life Program");
System.out.println("Enter x, y where x, y is living cell");
System.out.println("0 <= x < 10, 0 <= y < 25");
System.out.println("Terminate with x, y = -1, -1");
while(true) {
String[] strs = bufReader.readLine().split(" ");
int row = Integer.parseInt(strs[0]);
int col = Integer.parseInt(strs[1]);
if(0 <= row && row < 10 && 0 <= col && row < 25)
game.setCell(row, col);
else if(row == -1 || col == -1) {
break;
}
else {
System.out.print("(x, y) exceeds map ranage!");
}
}
while(true) {
game.outputMap();
game.next();
System.out.print("\nContinue next Generation ? ");
String ans = bufReader.readLine().toUpperCase();
if(!ans.equals("Y"))
break;
}
}
}