有趣的算法題–生命游戲

難度-中等
根據(jù) 百度百科 ，生命游戲，簡稱為生命，是英國數(shù)學(xué)家約翰·何頓·康威在 1970 年發(fā)明的細胞自動機。

想要體驗生命游戲的小伙伴可以到這里——>生命游戲

進入正題：

給定一個包含 m × n 個格子的面板，每一個格子都可以看成是一個細胞。每個細胞都具有一個初始狀態(tài)：1 即為活細胞（live），或 0 即為死細胞（dead）。每個細胞與其八個相鄰位置（水平，垂直，對角線）的細胞都遵循以下四條生存定律：

如果活細胞周圍八個位置的活細胞數(shù)少于兩個，則該位置活細胞死亡；
如果活細胞周圍八個位置有兩個或三個活細胞，則該位置活細胞仍然存活；
如果活細胞周圍八個位置有超過三個活細胞，則該位置活細胞死亡；
如果死細胞周圍正好有三個活細胞，則該位置死細胞復(fù)活；

根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)，寫一個函數(shù)來計算面板上所有細胞的下一個（一次更新后的）狀態(tài)。下一個狀態(tài)是通過將上述規(guī)則同時應(yīng)用于當(dāng)前狀態(tài)下的每個細胞所形成的，其中細胞的出生和死亡是同時發(fā)生的。

示例：
輸入：
[
[0,1,0],
[0,0,1],
[1,1,1],
[0,0,0]
]
輸出：
[
[0,0,0],
[1,0,1],
[0,1,1],
[0,1,0]
]

進階：

你可以使用原地算法解決本題嗎？請注意，面板上所有格子需要同時被更新：你不能先更新某些格子，然后使用它們的更新后的值再更新其他格子。
本題中，我們使用二維數(shù)組來表示面板。原則上，面板是無限的，但當(dāng)活細胞侵占了面板邊界時會造成問題。你將如何解決這些問題？

來源：力扣（LeetCode）
鏈接：https://leetcode-cn.com/problems/game-of-life

public class _289生命游戲 {/*** 解題思路：*        我們需要做的有兩步*        1、將數(shù)組中元素的周圍<=8個位置的元素拿出來統(tǒng)計有幾個1（其實就是求和）*        2、比較1周圍的1是否小于2大于3，否則繼續(xù)生存；比較0附近的1是否等于3，否則繼續(xù)死亡*        然后我們處理數(shù)組即可。**        第一步怎么做呢？*        我們需要拿到數(shù)組元素周圍的元素，我們不妨設(shè)想它為一個坐標(biāo)（0，0）的點，我們將它周圍的點取出來，進行相加**        第二步？*        我們可以采用向右移位的思想，這樣我們只需要處理接下來還生存的元素，而不再生存的元素右移一位之后都為0**        請認真的看下面的代碼，我為每一處都做了重點注釋** @param board*/public static void gameOfLife(int[][] board) {int width = board[0].length;int height = board.length;for (int i=0;i<height;i++){for(int j = 0;j<width;j++){int num = count(board,i,j);if(board[i][j]==1){//如果原先是存活的，我們只需要考慮接下來還存活的情況//將它的值設(shè)為3 即二進制的 11if(num>=2&&num<=3){board[i][j]=3;}}else{//如果原先是死亡的，我們也只需要考慮它存活的情況//將它的值設(shè)為2 即二進制的 10if(num==3){board[i][j]=2;}}}}//對整個數(shù)組進行遍歷，向右移一位//11>1  10>1  其他全部為0for (int i=0;i<height;i++){for(int j = 0;j<width;j++){board[i][j]=board[i][j]>>1;}}}private static int count(int [][]arr,int i,int j){//我們使用兩個數(shù)組來模擬坐標(biāo)軸的8個點，與i j相加則可拿到數(shù)組相應(yīng)的八個點int [] aX={1,1,1,-1,-1,-1,0,0};int [] aY={0,1,-1,0,1,-1,1,-1};int count =0;for(int m = 0;m<8;m++){int x = aX[m]+i;int y = aY[m]+j;//如果越界，那么這個點是在數(shù)組靠邊界的位置，跳過即可if(x<0||x>arr.length-1||y<0||y>arr[0].length-1) continue;//這里使用與運算 即 0 1 得 0  、 1 1 得 1count+=(arr[x][y] & 1);}return count;}//你可以更改返回值以后在這里進行測試public static void main(String[] args) {}
}

以上！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的伍六七带你学算法 进阶篇-生命游戏的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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