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C++语言代码：生命游戏

2023-07-11 05:36:18 深夜i -- --

C++ 生命游戏代码编写

生命游戏是一种著名的模拟类游戏，它有一个基于细胞分裂和死亡的简单规则，简单而又富有变化，是一种很有趣的思维训练方式。而通过使用C++语言代码，可以更好地演示这款游戏，也能让我们更加深入地了解代码编写的过程。

在C++语言中，我们需要先定义一些变量。比如一个存储世界最大尺寸（长和宽）的常量变量SIZE，一个二维数组表示世界上所有的细胞是否存活alive，以及一个计数器用于记录当前迭代次数n。


const int SIZE = 30;
int n = 0;
bool alive[SIZE + 5][SIZE + 5] = {0};

接下来需要实现一些函数来进行游戏的过程。其中最重要的是计算下一次迭代后的细胞状态nextIteration。在这个函数中，我们首先需要先创建一个新数组next，用于存储新的状态。在第一个for循环中，我们通过两重循环遍历所有细胞，然后使用一个函数countLive计算它周围的8个细胞中存活的数量。接下来，我们就可以根据游戏的规则，来判断该细胞下一次迭代后的状态：如果它周围少于两个存活的邻居，该细胞死亡（下一次迭代变为0）；如果它周围有两个或三个存活的邻居，该细胞仍然存活；如果它周围超过三个存活的邻居，该细胞在下一次迭代中也会死亡；如果当前位置为死亡状态，且周围正好有三个存活邻居，则该位置下一次迭代变为1表示存活。


bool next[SIZE + 5][SIZE + 5] = {0};
int countLive(int x, int y){
  int res = 0;
  for(int ni = -1; ni <= 1; ni++)
    for(int nj = -1; nj <= 1; nj++){
      if(ni == 0 && nj == 0) continue;
      if(alive[x + ni][y + nj])
        res++;
    }
  return res;
}
void nextIteration(void){
  for(int i = 1; i <= SIZE; i++)
    for(int j = 1; j <= SIZE; j++){
      int num = countLive(i,j);
      if(alive[i][j]){
        if(num < 2 || num > 3) next[i][j] = 0;
        else next[i][j] = 1;
      } else {
        if(num == 3) next[i][j] = 1;
        else next[i][j] = 0;
      }
    }
  memcpy(alive, next, sizeof(next));
  n++;
}

在这里我们使用了memcpy函数，用于从一个数组内存中拷贝若干个字节到另一个数组内存中，以实现将next中的状态存储到alive中。

最后，我们需要使用主函数main来构建游戏的界面。在main函数中，我们首先使用rand函数来随机生成一些初始存活的细胞，然后使用游戏循环，来不断地绘制界面和更新细胞状态。在每次更新后，我们通过sleep函数，让程序暂停一段时间，以实现绘制动画的效果。同时，在游戏循环中，我们还需要判断是否已经满足游戏结束的条件，比如达到一定次数迭代，或者没有任何细胞存活等。


int main(){
  srand(time(0));
  for(int i = 1; i <= SIZE; i++)
    for(int j = 1; j <= SIZE; j++)
      alive[i][j] = rand() % 2;
  while(1){
    showWorld();
    nextIteration();
    if(n >= 100 || countAll() == 0) break;
    sleep(100);
  }
  return 0;
}

这样，我们就实现了一个简单的生命游戏。通过使用C++语言编写代码的方式，不仅可以让我们更加深入地了解生命游戏的规则和实现方法，同时也能够提高我们的编程能力和思维训练能力。

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