题目内容:

这是细胞自动机的非图形版本。细胞自动机是指在一个二维网格内,每一个网格是一个细胞。每个细胞有活和死两种状态。

初始时刻,有些细胞是活的,有些细胞是死的。自动机的每一步,根据每个细胞周围8个格子内的其他细胞的生存情况决定这个细胞下一步是否存活。具体的规则如下:


  • 如果该细胞现在是活的,并且周围8个格子中有2或3个活着的细胞,则继续存活;如果周围8个格子中的活着的细胞数量少于2个或多于3个,则死亡;

  • 如果该细胞现在是死的,并且周围8个格子中正好有3个活着的细胞,则细胞复活。

  • 位于整个网格边缘和顶角的细胞,它的周围细胞可能少于8个。即越过网格的边界不再有细胞。

  • 每个细胞的生死变化,都不会影响当前这一步周围的细胞,只会在下一步表现出来。


提示:课程中的代码与上一句描述不同。


输入格式:

首先输入两个正整数,范围为[3,102],依次表示网格的宽度和高度。

然后输入多组正整数,依次表示一个活着的细胞的网格位置,每组数字中,第一个表示行号,第二个表示列号,均从0开始编号。

最后,以“-1 -1”表示不再有活着的细胞。-1 -1不是有效的位置。

然后,以一个正整数,范围为[1,10000],表示要求细胞自动机执行的步数。


输出格式:

输出一个正整数,表示执行完毕后,剩下的活着的细胞的数量。


输入样例:

3 3

1 1 1 2 0 1 2 1

-1 -1

1


输出样例:

7


时间限制:500ms内存限制:32000kb

代码:
package 面向对象程序设计_Java语言_翁恺;

import java.util.Scanner;

public class The_final_exam
{
	private int times;
	private int width;
	private int height;
	int old_field[][];
	int new_field[][];

	Scanner in = new Scanner(System.in);

	void Init()
	{
		width = in.nextInt();
		height = in.nextInt();
		old_field = new int[height+2][width+2];
		new_field = new int[height+2][width+2];
		
		// 初始化为0
		for (int i = 0; i < height+2; i++)
			for (int j = 0; j < width+2; j++)
			{
				old_field[i][j] = 0;
				old_field[i][j] = 0;
			}
		
		//读入活的细胞的位置
		while(true)
		{
			int i=in.nextInt();
			int j=in.nextInt();
			if(i==-1&&j==-1)
				break;
			old_field[i+1][j+1]=1;
			new_field[i+1][j+1]=1;
		}
		//读入执行步数
		times = in.nextInt();
	}

	void run()
	{
		for(int k=0;k<times;k++)
		{
			for(int i=1;i<height+1;i++)
			{
				for(int j=1;j<width+1;j++)
				{
					int count=getNeighbor(i, j);
					if(old_field[i][j]==0)
					{
						if(count==3)//细胞复活
							new_field[i][j]=1;
					}
					else
					{
						if(!(count==2||count==3))//细胞死亡
							new_field[i][j]=0;
					}
				}
			}
			//copy
			for (int i = 1; i < height+1; i++)
			{
				for (int j = 0; j < width+1; j++)
				{
					old_field[i][j] = new_field[i][j];
				}
			}
			
		}
	}
	
	int getNeighbor(int i,int j)
	{
		//计算位置为i,j的细胞周围活的细胞的数量
		int temp=0;
		temp+=old_field[i-1][j]+old_field[i+1][j]+old_field[i][j-1]+old_field[i][j+1];
		temp+=old_field[i-1][j-1]+old_field[i-1][j+1]+old_field[i+1][j-1]+old_field[i+1][j+1];
		return temp;
	}
	
	int Count()
	{
		//计算活着的细胞的数量
		int count=0;
		for (int i = 1; i < height+1; i++)
		{
			for (int j = 1; j < width+1; j++)
			{
				if(old_field[i][j]==1)
					count++;
			}
		}
		return count;
	}
	void Test()
	{
		Init();
		run();
		System.out.println(Count());
	}
	
	public static void main(String[] args)
	{
		// TODO Auto-generated method stub
		new The_final_exam().Test();
	}

}
思路:
简单模拟题....
用两个二维数组来存细胞,细胞自动机每执行一次,遍历数组1一次,对数组1中每个细胞的状态进行判断,计算周围活着的细胞的数量,然后对数组2进行相应的操作,所有操作完成后将数组2拷贝至数组1。
这里判断细胞周围活着的细胞数量时有一个小技巧,不需要对每种边界情况进行处理,可以将数组开大点,下标从1开始使用,相当于在所使用的有效数组空间外面绕了一圈,避免数组越界。