兰顿蚂蚁的EGE实现

jin3530

兰顿蚂蚁（英语：Langton's ant）是细胞自动机的例子。它由克里斯托夫·兰顿在1986年提出，它由黑白格子和一只“蚂蚁”构成，是一个二维图灵机。兰顿蚂蚁拥有非常简单的逻辑和复杂的表现。在2000年兰顿蚂蚁的图灵完备性被证明。兰顿蚂蚁的想法后来被推广，比如使用多种颜色。
释义：
在平面上的正方形格被填上黑色或白色。在其中一格正方形有一只“蚂蚁”。它的头部朝向上下左右其中一方。
若蚂蚁在黑格，右转90度，将该格改为白格，向前移一步；
若蚂蚁在白格，左转90度，将该格改为黑格，向前移一步。
很多时，蚂蚁刚刚开始时留下的路线都会有接近对称、像是会重复。但不论起始状态如何，蚂蚁的路线必然是无限长的。

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#include <graphics.h>
#include <math.h>
void drawR(int x, int y, bool p, int g = 10) {
        color_t c = EGEACOLOR(0xFF, DARKGRAY);
        if (!p) c = EGEACOLOR(0xFF, WHITE);
        setfillcolor(c);
        ege_fillrect(x * g, y * g, g, g);
        setlinewidth(0.5);
        setcolor(EGEACOLOR(0x24, BLACK));
        ege_rectangle(x * g, y * g, g, g);
}
void walk(int &r, bool s, int &x, int &y) {
        if (s)
                r = (r + 1) % 4;
        else
                r = (r + 3) % 4;
        x += round(sin(r * 3.1415926 / 2));
        y += round(cos(r * 3.1415926 / 2));
}
int main(int argc, char *argv[]) {
        int width = 600;
        int height = 600;
        int n = 6;
        
        if (argc > 3) {
                n = atoi(argv[1]);
                width = atoi(argv[2]);
                height = atoi(argv[3]);
        }
        bool data[1000][1000];
        memset(data, false, 1000 * 1000);
        setcaption("兰顿蚂蚁");
        initgraph(width, height, INIT_RENDERMANUAL);
        setbkcolor(EGERGB(0xFF, 0xFF, 0xFF));
        //ege_enable_aa(true);
        setfont(48, 0, "宋体");
        setcolor(EGEARGB(0x80, 0x30, 0x30, 0x30));
        outtextxy(150, 200, "按任意键开始");

        getch();
        cleardevice();
        for (int i = 0; i < height / n; i++) { //行
                for (int j = 0; j < width / n; j++) { //列
                        drawR(j, i, 0, n);
                }
        }
        int x = width / 2 / n, y = height / 2 / n;
        int r = 0;
        while (!(x > width / n || y > height / n || x < 0 || y < 0)) {
                data[x][y] = !data[x][y];
                drawR(x, y, data[x][y], n);
                walk(r, data[x][y], x, y);
                Sleep(1);
        }
        while (is_run()) {
                //TODO
        }
        closegraph();
        return 0;
}

tomliu

好算法, 看了好久才看懂