【经典算法题-7】生命游戏

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说明

生命游戏（game of life）为1970年由英国数学家J. H. Conway所提出，某一细胞的邻居包括上、下、左、右、左上、左下、右上与右下相邻之细胞，游戏规则如下：
孤单死亡：如果细胞的邻居小于一个，则该细胞在下一次状态将死亡。
拥挤死亡：如果细胞的邻居在四个以上，则该细胞在下一次状态将死亡。
稳定：如果细胞的邻居为二个或三个，则下一次状态为稳定存活。
复活：如果某位置原无细胞存活，而该位置的邻居为三个，则该位置将复活一细胞。

解法

生命游戏的规则可简化为以下，并使用CASE比对即可使用程式实作：
邻居个数为0、1、4、5、6、7、8时，则该细胞下次状态为死亡。
邻居个数为2时，则该细胞下次状态为复活。
邻居个数为3时，则该细胞下次状态为稳定。

#include  
#include  
#include  

#define MAXROW 10 
#define MAXCOL 25 
#define DEAD 0 
#define ALIVE 1 
int map[MAXROW][MAXCOL], newmap[MAXROW][MAXCOL]; 

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());
      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++) 
      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) 
      count--; 
   return count; 
} 

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

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

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