【简单好玩】细胞自动机小游戏

yagami 发布于2019-08-20 14:02 / 3396人阅读

摘要：当前细胞为存活状态时，当周围有个以上的存活细胞时，该细胞变成死亡状态。康威生命游戏的自由有了核心的算法游戏规则，康威生命就是一个具有生命的自由游戏。文件导出导入当然加了扩展功能，保存自己喜欢的细胞自动机成文件。

细胞自动机

备注：文末有自己用Javascript简单实现的网页版细胞自动机（还挺好玩）

什么是细胞自动机

细胞自动机（英语：Cellular automaton），又称格状自动机、元胞自动机,它是由无限个有规律、坚硬的方格组成，每格均处于一种有限状态。每格于t时的态由t-1时的一集有限格（这集叫那格的邻域）的态决定。每一格的“邻居”都是已被固定的。每次演进时，每格均遵从同一规矩一齐演进。

当然这个细胞自动机有一个游戏实现 ------康威生命游戏（英语：Conway"s Game of Life）

康威生命游戏规则

生命游戏中，对于任意细胞，规则如下：
每个细胞有两种状态-存活或死亡，每个细胞与以自身为中心的周围八格细胞产生互动。（如图，黑色为存活，白色为死亡）

当前细胞为存活状态时，当周围低于2个（不包含2个）存活细胞时，该细胞变成死亡状态。（模拟生命数量稀少）

当前细胞为存活状态时，当周围有2个或3个存活细胞时，该细胞保持原样。

当前细胞为存活状态时，当周围有3个以上的存活细胞时，该细胞变成死亡状态。（模拟生命数量过多）

当前细胞为死亡状态时，当周围有3个存活细胞时，该细胞变成存活状态。（模拟繁殖）

可以把最初的细胞结构定义为种子，当所有在种子中的细胞同时被以上规则处理后, 可以得到第一代细胞图。按规则继续处理当前的细胞图，可以得到下一代的细胞图，周而复始。

康威生命游戏的自由

有了核心的算法（游戏规则），康威生命就是一个具有生命的自由游戏。你可以在游戏中创造出自己的细胞世界。周而复始。

自己实现的一个生命游戏

生命游戏其实并不是很复杂，自己实现一个还是挺好玩的。所以自己就用Vue实现了一个小小的生命游戏

核心思想

下一步要做什么，生命游戏最重要就是下一步，不管游戏规则是如何，下一步状态是这个游戏发展的动力。

function nextStep(map) {
let newMap;
    //@TODO对newMap进行核心算法的编写
return newMap;
}

此函数就是游戏的生命，将游戏规则编写进这个函数，Vue只负责渲染这个newMap就好了。

所以我们有以下函数

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;
        }

地图扩展，我们的Map默认定了一个50*50的二位数组，可是考虑到边界对细胞算法影响，我们扩展地图，将地图作为52*52的二位数组。这样然这个50*50的二位数组最外面包多一层，看控制边界对细胞算法影响。细胞只在内层50*50数组内繁衍。

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

文件导出导入 当然加了扩展功能，保存自己喜欢的细胞自动机成文件。

速度的调整 扩展功能，调整下一步的速度。

实现的效果

Gayhub源代码，喜欢就给个Star

戳=>>>>>>>>>>细胞自动机

这是一个分割线！

最新版本的细胞自动机用了koa2进行了重构噢！

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