算法思考--------生命游戏

一、问题说明
         生命游戏其实是一个零玩家游戏，英文名叫Game of Life，也称生命棋。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，你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。在这个游戏中，还可以设定一些更加复杂的规则，例如当前方格的状况不仅由父一代决定，而且还考虑祖父一代的情况。你还可以作为这个世界的上帝，随意设定某个方格细胞的死活，以观察对世界的影响。
二、代码实现

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <ctype.h>
#define MAXROW 10
#define MAXCOL 25
#define DEAD 0
#define ALIVE 1
//要想实现打印所有可能图形（多个图形的情况），就需要一个临时二维数组
int map[MAXROW][MAXCOL], newmap[MAXROW][MAXCOL]; //重点
void init();
int neighbors(int, int);
void outputMap();
void copyMap();

int main()
{
int row, col;
char ans;
init();
while(1)
{
outputMap();
for(row = 0; row < MAXROW; row++)
{
for(col = 0; col < MAXCOL; col++)
{
switch (neighbors(row, col))
{
case 0:
case 1:
case 4:
case 5:
case 6:
case 7:
case 8:
newmap[row][col] = DEAD;
break;
case 2:
newmap[row][col] = map[row][col];
break;
case 3:
newmap[row][col] = ALIVE;
break;
}
}
}
copyMap();
printf("\nContinue next Generation ? ");
getchar();
ans = toupper(getchar()); //toupper() 将字符转换为大写
if(ans != 'Y')
break;
}

return 0;
}

void init()
{
int row, col;
for(row = 0; row < MAXROW; row++)
for(col = 0; col < MAXCOL; col++)
map[row][col] = DEAD;

puts("Game of life Program");
puts("Enter x, y where x, y is living cell");
printf("0 <= x <= %d, 0 <= y <= %d\n", MAXROW-1, MAXCOL-1);
puts("Terminate with x, y = -1, -1");

while(1)
{
scanf("%d %d", &row, &col);
if(0 <= row && row < MAXROW && 0 <= col && col < MAXCOL)
map[row][col] = ALIVE;
else if(row == -1 || col == -1)
break;
else
printf("(x, y) exceeds map ranage!");
}
}

int neighbors(int row, int col)
{
int count = 0, c, r;
for(r = row-1; r <= row+1; r++) //遍历一个点周围的8个点加上自己，共九个点
for(c = col-1; c <= col+1; c++)
{
if(r < 0 || r >= MAXROW || c < 0 || c >= MAXCOL)
continue;
if(map[r][c] == ALIVE)
count++;
}
if(map[row][col] == ALIVE) //如果这个点也是活着的，就count--，因为遍历时已经算进去了
count--;
return count;
}

void outputMap() //打印图形
{
int row, col;
printf("\n\n%20c",' ');
printf("Game of life cell status\n");
for(row = 0; row < MAXROW; row++)
{
printf("\n%20c", ' '); //输出20个空格
for(col = 0; col < MAXCOL; col++)
if(map[row][col] == ALIVE)
putchar('#');
else
putchar('-');
}
}

void copyMap() //将newmap赋给map，重点
{
int row, col;
for(row = 0; row < MAXROW; row++)
for(col = 0; col < MAXCOL; col++)
map[row][col] = newmap[row][col];
}

三、效果展示