【簡單好玩】細胞自動機小遊戲

細胞自動機

備註：文末有本身用Javascript簡單實現的網頁版細胞自動機（還挺好玩）

什麼是細胞自動機

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，每格均處於一種有限狀態。每格於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，每格均聽從同一規矩一齊演進。

固然這個細胞自動機有一個遊戲實現 ------康威生命遊戲（英語：Conway's Game of Life）

康威生命遊戲規則

生命遊戲中，對於任意細胞，規則以下：
每一個細胞有兩種狀態-存活或死亡，每一個細胞與以自身爲中心的周圍八格細胞產生互動。（如圖，黑色爲存活，白色爲死亡）

1. 當前細胞爲存活狀態時，當週圍低於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）

2. 當前細胞爲存活狀態時，當週圍有2個或3個存活細胞時， 該細胞保持原樣。

3. 當前細胞爲存活狀態時，當週圍有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）

4. 當前細胞爲死亡狀態時，當週圍有3個存活細胞時，該細胞變成存活狀態。 （模擬繁殖）

能夠把最初的細胞結構定義爲種子，當全部在種子中的細胞同時被以上規則處理後, 能夠獲得第一代細胞圖。按規則繼續處理當前的細胞圖，能夠獲得下一代的細胞圖，周而復始。

康威生命遊戲的自由

有了核心的算法（遊戲規則），康威生命就是一個具備生命的自由遊戲。你能夠在遊戲中創造出本身的細胞世界。周而復始。

本身實現的一個生命遊戲

生命遊戲其實並非很複雜，本身實現一個仍是挺好玩的。因此本身就用Vue實現了一個小小的生命遊戲

核心思想

• 下一步要作什麼，生命遊戲最重要就是下一步，無論遊戲規則是如何，下一步狀態是這個遊戲發展的動力。

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

此函數就是遊戲的生命，將遊戲規則編寫進這個函數，Vue只負責渲染這個newMap就行了。

​

因此咱們有如下函數

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，咱們的Map默認定了一個50*50的二位數組，但是考慮到邊界對細胞算法影響，咱們擴展地圖，將地圖做爲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。

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

​

• 文件導出導入 固然加了擴展功能，保存本身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

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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！