life游戏——最简元胞自动机

代码急转弯——life游戏

    • 1、游戏规则
    • 2、python实现

1、游戏规则

1)二维数组
想象一个二维数组。它的所有元素取值为1或者0。取值为1表示在该元素的位置有一个生命,取值为0表示此位置没有生命。
2)邻居
3×3的二维数组,与中心元素相邻的有8个元素,设想为各元素有8个邻居。
3)生存
生命代代相传,生生不息。如果某个生命有2个,或者3个邻居,则该生命能够存活到下一代。
4)繁衍
如果某个空格有3个邻居,则到下一代,该空格将诞生一个新生命。

2、python实现

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

r = 40 # 行数
c = 90 # 列数

a = np.zeros((r+2, c+2)) # 记录生命的二维数组
a[1:r+1, 1:c+1] = np.random.randint(0, 2, (r,c))
b = a.copy() # 用b计算邻居个数,以更新a

plt.ion()
plt.xticks(None)
for step in range(200):
    for i in range(1, r+1):
        for j in range(1, c+1):
            x = b[i-1:i+2,j-1:j+2].sum()-b[i,j] # 计算邻居个数
            if x == 3: # 3个邻居,生命延续或诞生新生命
                a[i,j] = 1
            elif x != 2: # 不是2个邻居,生命终结
                a[i,j] = 0
    plt.clf()
    plt.imshow(a)
    plt.pause(0.2) # 慢慢来
    b[:] = a # 更新b,而不是引用
plt.ioff()

在命令行中运行效果更好,如文首的gif所示

C> python life.py

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