侧边栏壁纸
博主头像
问道

问道的小花园,总能给你带来惊喜

  • 累计撰写 33 篇文章
  • 累计创建 22 个标签
  • 累计收到 3 条评论

python全项目实战系列(八):python实现生命游戏

问道
2022-07-16 / 0 评论 / 0 点赞 / 173 阅读 / 2,234 字 / 正在检测是否收录...
温馨提示:
本文最后更新于 2022-07-16,若内容或图片失效,请留言反馈。部分素材来自网络,若不小心影响到您的利益,请联系我们删除。

本系列旨在通过一系列由浅入深的python实战代码或项目,使普通人也能感受到编程的乐趣,编程能够在平时的工作生活上有所帮助。欢迎查看系列的开篇词和前面文章。

概述

生命游戏由英国数学家约翰·H·康威设计的,是一种类似于生物社会的兴衰和交替的游戏。

游戏使用无限大小的矩形网格,其中每个网格都是空的或被有机体占据。被占用的细胞是活的,而空的细胞是死的。

游戏在特定时期内进行,每一轮都会根据当前配置中生物体的排列创建一个新的世代。

下一代网格的状态,是通过将以下四个基本规则应用于当前配置的每个网格来确定的:

  • 如果一个细胞还活着并且有两个或三个活着的邻居,那么该细胞在下一代中仍然活着;
  • 一个没有活邻居或只有一个活邻居的活细胞会在下一代死于孤立;
  • 有四个或更多活邻居的活细胞会因下一代人口过剩而死亡;
  • 一个只有三个活着的邻居的死细胞会导致出生并在下一代中存活;

代码实现过程

"""
Conway's Game of Life, by Al Sweigart al@inventwithpython.com
The classic cellular automata simulation. Press Ctrl-C to stop.
More info at: https://en.wikipedia.org/wiki/Conway%27s_Game_of_Life
This code is available at https://nostarch.com/big-book-small-python-programming
Tags: short, artistic, simulation
"""

import copy, random, sys, time

# 设置常量,
WIDTH = 20   # 游戏画面宽度.
HEIGHT = 10  # 游戏画面高度.


ALIVE = '1'  # 代表活细胞的字符.
DEAD = '0'   # 代表死细胞的字符.




# 表示细胞的下一个状态,存活或者死亡
nextCells = {}
# 将随机的死细胞和活细胞放入 nextCells:
for x in range(WIDTH):  # 遍历所有可能的列.
    for y in range(HEIGHT):  # 遍历所有可能的行w.
        if random.randint(0, 1) == 0:#根据在0,1中随机选择赋予细胞状态,50几率
            nextCells[(x, y)] = ALIVE
        else:
            nextCells[(x, y)] = DEAD

while True:  # 进入主程序的无线循环.
    print("###############################一次循环###############################")
    print('\n' * 50)  # 用换行符分隔每一步.
    cells = copy.deepcopy(nextCells)

    # 在屏幕上打印细胞:
    for y in range(HEIGHT):
        for x in range(WIDTH):
            print(cells[(x, y)], end='')
        print()  # 在行尾打印一个换行符.
    print('按 Ctrl-C 退出.')

    # 根据游戏规则计算细胞的下一步状态
    for x in range(WIDTH):
        for y in range(HEIGHT):
            # 获得细胞的相邻细胞的坐标
            left  = (x - 1) % WIDTH
            right = (x + 1) % WIDTH
            above = (y - 1) % HEIGHT
            below = (y + 1) % HEIGHT

            # 计算活着的邻居细胞的数量:
            numNeighbors = 0
            if cells[(left, above)] == ALIVE:
                numNeighbors += 1  # 左上角的邻居细胞还活着.
            if cells[(x, above)] == ALIVE:
                numNeighbors += 1  # 顶部邻居细胞还活着.
            if cells[(right, above)] == ALIVE:
                numNeighbors += 1  # 右上角的邻居细胞还活着.
            if cells[(left, y)] == ALIVE:
                numNeighbors += 1  # 左邻居细胞还活着.
            if cells[(right, y)] == ALIVE:
                numNeighbors += 1  # 右邻居细胞还活着.
            if cells[(left, below)] == ALIVE:
                numNeighbors += 1  # 左下邻居细胞还活着.
            if cells[(x, below)] == ALIVE:
                numNeighbors += 1  # 底部邻居细胞还活着.
            if cells[(right, below)] == ALIVE:
                numNeighbors += 1  # 右下角的邻居细胞还活着.

            # 根据康威的生命游戏规则设置单元格:
            if cells[(x, y)] == ALIVE and (numNeighbors == 2
                or numNeighbors == 3):
                    # 有 2 或 3 个邻居的活细胞保持活力:
                    nextCells[(x, y)] = ALIVE
            elif cells[(x, y)] == DEAD and numNeighbors == 3:
                # 有 3 个邻居的死细胞变得活跃:
                nextCells[(x, y)] = ALIVE
            else:
                # 其他类型的细胞死亡:
                nextCells[(x, y)] = DEAD

    try:
        time.sleep(1)  # 添加一秒暂停.
    except KeyboardInterrupt:
        print("康威的生命游戏")
        sys.exit()  # 当按下 Ctrl-C 时,结束程序.


模拟结果,可以看到,细胞的生死状态根据规则进行变换

0

评论区