C#写康威的生命游戏

雪辉

最新抖音看到三体人列计算机解说，提到了康威的生命游戏，有点感兴趣，自己来开发一个生命游戏

游戏规则-思路

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1、每个细胞有两种状态 - 存活1或死亡0，每个细胞与以自身为中心的周围八格细胞产生互动。
     得出需要创建二维数组记录细胞坐标信息的生死，状态只有0和1，并且需要偏移判断周围8格
2、当前细胞为存活状态1时，当周围细胞存活低于2个时，该细胞变成死亡状态。（模拟生命数量稀少，孤单而死）
    得出  if count < 2 && state == 1 细胞为0
3、当前细胞为存活状态1时，当周围有2个或3个存活细胞时，该细胞保持原样。
    得出  if (count == 2 or count == 3) && state == 1 细胞不变
4、当前细胞为存活状态1时，当周围有超过3个存活细胞时，该细胞变成死亡状态。（模拟生命数量过多，拥挤而死）
    得出  if count > 3 && state == 1 细胞为0
5、当前细胞为死亡状态0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，为啥3人才能？）
    得出  if count == 3 && state == 0 细胞为1

总结下来就是当前活细胞周围存活为2-3个继续存活，否则为死亡
                    当前死细胞周围存活为3个时繁殖
通过二维数组完成细胞的坐标，使用位运算和偏移得出细胞生死。

GameLife.zip (36.71 KB, 下载次数: 24)

2023-11-10 11:27 上传

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问题版

头好痒，感觉要长脑子了

难点-真头疼点

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1、二维数组有边界，4个边界该如何判断后面的细胞？
目前大概想法，用字典套二位数组，判断边界是否有状态1，如果有则生成新二维数组套入字典，但是又该怎么判断这2个二维数组的连接对应？

2、目前是通过GDI绘画完成细胞生死显示，所有控件终究是有边界的，该如何解决？
目前大概想法有2个，都是使用pictureBox控件放置细胞，
1、写出pictureBox拖动方法，并生成其他四边的picturebox。（生成其他picturebox套入第一个问题生成新的二维数组，该怎么判断picturebox1和picturebox2的关联呢）
2、写出pictureBox伪拖动，实际为拉伸边框操作。（拉伸边框，让二维数组四边扩大一倍，后续的想法到这就断断续续了）


无边框解决方案-长脑子中

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1、建立个方法，每次更新生死前判断边界是否有状态为1的值
2、给二维数组扩容
3、给画板扩容，上扩容和左扩容需要移动画板位置，实现扩容后视觉位置不变
4、给画板增加拖动效果
5、增加双缓冲，解决绘画卡顿问题
⑴、BUG：有时画板扩容后，移动位置错误

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        public void GetBoardState()
        {
            int sum_top = 0;
            int sum_bottom = 0;
            int sum_left = 0;
            int sum_rigth = 0;
            for (int i = 0; i < m; i++)
            {
                sum_top += (board[i, 0] & 1);
                sum_bottom += (board[i, n - 1] & 1);
            }
            for (int i = 0; i < n; i++)
            {
                sum_left += (board[0, i] & 1);
                sum_rigth += (board[m - 1, i] & 1);
            }
            if (sum_top > 0 || sum_bottom > 0 || sum_left > 0 || sum_rigth > 0)
            {
                int[,] board_new = (int[,])board.Clone();
                int k = board_new.GetLength(0);
                int g = board_new.GetLength(1);
                if (sum_top > 0)
                    g += base_hnum;
                if (sum_bottom > 0)
                    g += base_hnum;
                if (sum_left > 0)
                    k += base_wnum;
                if (sum_rigth > 0)
                    k += base_wnum;
                board = new int[k, g];
                for (int i = 0; i < m; i++)
                {
                    for (int j = 0; j < n; j++)
                    {
                        if (sum_top > 0 && sum_left > 0)
                            board[i + base_wnum, j + base_hnum] = board_new[i, j];
                        else if (sum_top > 0)
                            board[i, j + base_hnum] = board_new[i, j];
                        else if (sum_left > 0)
                            board[i + base_wnum, j] = board_new[i, j];
                        else
                            board[i, j] = board_new[i, j];
                    }
                }
                m = board.GetLength(0);
                n = board.GetLength(1);
                pictureBox1.Size = new Size(m * base_size + 3, n * base_size + 3);
                int x = pictureBox1.Location.X;
                int y = pictureBox1.Location.Y;
                if (sum_top > 0)
                    y -= board_new.GetLength(1) * base_size;
                if (sum_left > 0)
                    x -= board_new.GetLength(0) * base_size;
                pictureBox1.Location = new Point(x, y);
            }
        }

backaxe

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using System;
using System.Threading;

class GameOfLife
{
    private const int Width = 10;
    private const int Height = 10;
    private bool[,] grid = new bool[Width, Height];

    public GameOfLife()
    {
        InitializeRandomGrid();
    }

    private void InitializeRandomGrid()
    {
        Random random = new Random();
        for (int x = 0; x < Width; x++)
        {
            for (int y = 0; y < Height; y++)
            {
                grid[x, y] = random.Next(2) == 1;
            }
        }
    }

    public void Run()
    {
        while (true)
        {
            PrintGrid();
            UpdateGrid();
            Thread.Sleep(1000);
        }
    }

    private void PrintGrid()
    {
        Console.Clear();
        for (int y = 0; y < Height; y++)
        {
            for (int x = 0; x < Width; x++)
            {
                Console.Write(grid[x, y] ? "1 " : "0 ");
            }
            Console.WriteLine();
        }
    }

    private void UpdateGrid()
    {
        bool[,] newGrid = new bool[Width, Height];

        for (int x = 0; x < Width; x++)
        {
            for (int y = 0; y < Height; y++)
            {
                int aliveNeighbors = CountAliveNeighbors(x, y);

                if (grid[x, y])
                {
                    newGrid[x, y] = aliveNeighbors == 2 || aliveNeighbors == 3;
                }
                else
                {
                    newGrid[x, y] = aliveNeighbors == 3;
                }
            }
        }

        grid = newGrid;
    }

    private int CountAliveNeighbors(int x, int y)
    {
        int count = 0;

        for (int i = -1; i <= 1; i++)
        {
            for (int j = -1; j <= 1; j++)
            {
                if (i == 0 && j == 0) continue; // Skip the cell itself

                int nx = x + i, ny = y + j;

                // Check the bounds
                if (nx >= 0 && ny >= 0 && nx < Width && ny < Height)
                {
                    if (grid[nx, ny])
                    {
                        count++;
                    }
                }
            }
        }

        return count;
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        GameOfLife game = new GameOfLife();
        game.Run();
    }
}

bot4o7

楼主的无边框方案挺好的，但是我感觉还是有边框比较好，不仅容易实现，也符合人类目前的认知。

我个人认为，既然conway生命游戏默认了“生命”指的是细胞，那我们大可以把游戏场景想象为一个星球。这样的话，四个边界就是相连的——因此对于边界元素的处理，你可以轻松地用 取模运算 来做（对于 n x n 大小的星球， (0,0)的细胞，与(n-1,n-1), (0,n-1)这样的细胞相邻）。

仔细想一下，能允许生命无限增殖的空间，也就只有太空吧，那样就有点奇怪了，目前还未发现这种生物呢。

blindcat

支持下原创

lookfeiji

还带程序设计思路的，这个很赞

chukr11

实在看不懂。头皮也很痒

感觉不到风

就是个逻辑 而已  但是距离真实相差十亿八千里 细胞运动速度是随机的

fuermoxi

感谢分享，很有用

雨之幽

谢谢分享

林火火

非常适用的软件 感谢楼主分享

NINE09

非常适用的软件 感谢楼主分享