模拟一下细胞的繁殖

Posted 2020-09-29 jack_孟

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原帖：

1. 如果一个细胞只有0或1个邻居，它将因为孤独而死；
2. 如果一个细胞有4到8个邻居，它将因为拥挤而死；
3. 如果一个细胞恰有2或者3个邻居，它将继续生存下去；
4. 如果一个空格子恰有3个邻居，将“生”出一个新细胞；
5. 其他的空格子继续维持原状。

提示:

细胞,可以用对象来存储, 属性是: 编号随机不重复,死,活,邻居数量,邻居集合
( 用链表来存放其他细胞集合) 开始输入随机个细胞和邻居随机组合,然后每1秒一个周期,演示发展结果

 

我的实现：

Code
using System;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Imaging;
using System.Windows.Forms;

namespace ArtificialLife
{
    public partial class FormMain : Form
    {
        int[,] Cells; //状态（1生,0死）
        int[,] CellCounts; //周边细胞数量(最大8个)
        int[,] Temp; //缓冲（切换生死状态）
        Bitmap memBitmap; //画布
        Random rand = new Random((int)DateTime.Now.Ticks); 
        System.Windows.Forms.Timer updateTimer;
        public FormMain()
        {
            InitializeComponent();
            //宽高
            Width = 320; 
            Height = 240;
            memBitmap = new Bitmap(Width, Height);
            Cells = new int[memBitmap.Width, memBitmap.Height];
            CellCounts = new int[memBitmap.Width, memBitmap.Height];
            //初始化，随机决定
            for (var x = 0; x < memBitmap.Width; x++)
                for (var y = 0; y < memBitmap.Height; y++)
                    Cells[x, y] = rand.Next(memBitmap.Width) % 3 == 0 ? 1 : 0;
            Temp = (int[,])Cells.Clone();
            updateTimer = new Timer();
            updateTimer.Tick += new EventHandler(updateTimer_Tick);
            updateTimer.Interval = 1000;
            updateTimer.Start();
        }

        void updateTimer_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            DoCalc();
            DoDraw();
        }

        private void DoCalc()
        {
          /*
           1. 如果一个细胞只有0或1个邻居，它将因为孤独而死； 
            2. 如果一个细胞有4到8个邻居，它将因为拥挤而死； 
            3. 如果一个细胞恰有2或者3个邻居，它将继续生存下去； 
            4. 如果一个空格子恰有3个邻居，将“生”出一个新细胞； 
            */
           int nCount = 0;//用以统计每个细胞周围的细胞个数
            for (var x = 0; x < memBitmap.Width; x++)
                for (var y = 0; y < memBitmap.Height; y++)
                {
                    //每个细胞的前后左右八个方向的
                    nCount = 0;
                    if (x > 0) nCount += Cells[x - 1, y];
                    if (x > 0 && y > 0) nCount += Cells[x - 1, y - 1];
                    if (x < memBitmap.Width - 1 && y < memBitmap.Height - 1) nCount += Cells[x + 1, y + 1];
                    if (y > 0) nCount += Cells[x, y - 1];
                    if (y > 0 && x < memBitmap.Width - 1) nCount += Cells[x + 1, y - 1];
                    if (x > 0 && y < memBitmap.Height - 1) nCount += Cells[x - 1, y + 1];
                    if (x < memBitmap.Width - 1) nCount += Cells[x + 1, y];
                    if (y < memBitmap.Height - 1) nCount += Cells[x, y + 1];
                    CellCounts[x, y] = nCount; //放入计数器
                    if (nCount < 2 || nCount > 3)//决定生死
                        Temp[x, y] = 0;
                    if (nCount == 3)
                        Temp[x, y] = 1;
                }
            for (var x = 0; x < memBitmap.Width; x++)
                for (var y = 0; y < memBitmap.Height; y++)
                    Cells[x, y] = Temp[x, y];
        }

        protected override void OnPaint(PaintEventArgs e)
        {
            DoDraw();
        }

        private void DoDraw()
        {
            //开启编译选项 unsafe+
            BitmapData bmData = memBitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, memBitmap.Width, memBitmap.Height), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format24bppRgb);
            int stride = bmData.Stride;
            IntPtr Scan0 = bmData.Scan0;
            unsafe
            {
                byte* p = (byte*)(void*)Scan0;
                int nOffset = stride - memBitmap.Width * 3;
                for (int y = 0; y < memBitmap.Height; ++y)
                {
                    for (int x = 0; x < memBitmap.Width; ++x)
                    {
                        //blue = p[0];
                        //green = p[1];
                        //red = p[2];
                        //当周边细胞数越多则颜色越亮
                        p[0] = p[1] = p[2] = (byte)Math.Max(Math.Min(CellCounts[x, y] * 30, 255), 0);
                        if (Cells[x, y] == 1) p[0] = 255; //生存的细胞
                        p += 3;
                    }
                    p += nOffset;
                }
            }
            memBitmap.UnlockBits(bmData);
            Graphics g = this.CreateGraphics();
            g.DrawImage(memBitmap, ClientRectangle);
            g.Dispose();
        }

    }
}

 

只所以用数组，是为了简单和执行效率；运行效果如图：

局部放大效果

源码(visual studio 2008 项目工程)

 ArtificialLife.rar

 

出处：http://www.cnblogs.com/Chinasf/archive/2008/11/26/1341399.html