【簡單好玩】細胞自動機小游戲

yagami 發布于2019-08-20 14:02 / 3424人閱讀

摘要：當前細胞為存活狀態時，當周圍有個以上的存活細胞時，該細胞變成死亡狀態。康威生命游戲的自由有了核心的算法游戲規則，康威生命就是一個具有生命的自由游戲。文件導出導入當然加了擴展功能，保存自己喜歡的細胞自動機成文件。

細胞自動機

備注：文末有自己用Javascript簡單實現的網頁版細胞自動機（還挺好玩）

什么是細胞自動機

細胞自動機（英語：Cellular automaton），又稱格狀自動機、元胞自動機,它是由無限個有規律、堅硬的方格組成，每格均處于一種有限狀態。每格于t時的態由t-1時的一集有限格（這集叫那格的鄰域）的態決定。每一格的“鄰居”都是已被固定的。每次演進時，每格均遵從同一規矩一齊演進。

當然這個細胞自動機有一個游戲實現 ------康威生命游戲（英語：Conway"s Game of Life）

康威生命游戲規則

生命游戲中，對于任意細胞，規則如下：
每個細胞有兩種狀態-存活或死亡，每個細胞與以自身為中心的周圍八格細胞產生互動。（如圖，黑色為存活，白色為死亡）

當前細胞為存活狀態時，當周圍低于2個（不包含2個）存活細胞時，該細胞變成死亡狀態。（模擬生命數量稀少）

當前細胞為存活狀態時，當周圍有2個或3個存活細胞時，該細胞保持原樣。

當前細胞為存活狀態時，當周圍有3個以上的存活細胞時，該細胞變成死亡狀態。（模擬生命數量過多）

當前細胞為死亡狀態時，當周圍有3個存活細胞時，該細胞變成存活狀態。（模擬繁殖）

可以把最初的細胞結構定義為種子，當所有在種子中的細胞同時被以上規則處理后, 可以得到第一代細胞圖。按規則繼續處理當前的細胞圖，可以得到下一代的細胞圖，周而復始。

康威生命游戲的自由

有了核心的算法（游戲規則），康威生命就是一個具有生命的自由游戲。你可以在游戲中創造出自己的細胞世界。周而復始。

自己實現的一個生命游戲

生命游戲其實并不是很復雜，自己實現一個還是挺好玩的。所以自己就用Vue實現了一個小小的生命游戲

核心思想

下一步要做什么，生命游戲最重要就是下一步，不管游戲規則是如何，下一步狀態是這個游戲發展的動力。

function nextStep(map) {
let newMap;
    //@TODO對newMap進行核心算法的編寫
return newMap;
}

此函數就是游戲的生命，將游戲規則編寫進這個函數，Vue只負責渲染這個newMap就好了。

所以我們有以下函數

function nextStep(map) {
            let new_map = Array(52).fill(Array(52).fill(0)).map((i) => i.map((j) => 0));
            let countAlive = 0;
            for (let i = 1; i < 51; i++) {
                for (let j = 1; j < 51; j++) {
                    countAlive = map[i + 1][j] + map[i - 1][j] + map[i][j + 1] + map[i][j - 1] + map[i + 1][j + 1] + map[i + 1][j - 1] + map[i - 1][j + 1] + map[i - 1][j - 1];
                    if (map[i][j] === 0 && countAlive < 3) {
                        new_map[i][j] = 0;
                    }
                    if (map[i][j] === 1 && 2 <= countAlive && countAlive <= 3) {
                        new_map[i][j] = 1;

                    }
                    if (map[i][j] === 1 && (countAlive > 3 || countAlive < 2)) {
                        new_map[i][j] = 0;
                    }
                    if (map[i][j] == 0 && countAlive === 3) {
                        new_map[i][j] = 1;
                    }
                    countAlive = 0;
                }
            }
            return new_map;
        }

地圖擴展，我們的Map默認定了一個50*50的二位數組，可是考慮到邊界對細胞算法影響，我們擴展地圖，將地圖作為52*52的二位數組。這樣然這個50*50的二位數組最外面包多一層，看控制邊界對細胞算法影響。細胞只在內層50*50數組內繁衍。

let new_map = Array(52).fill(Array(52).fill(0)).map((i) => i.map((j) => 0));

文件導出導入 當然加了擴展功能，保存自己喜歡的細胞自動機成文件。

速度的調整 擴展功能，調整下一步的速度。

實現的效果

Gayhub源代碼，喜歡就給個Star

戳=>>>>>>>>>>細胞自動機

這是一個分割線！

最新版本的細胞自動機用了koa2進行了重構噢！

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