根据 百度百科 ,生命游戏,简称为生命,是英国数学家约翰·何顿·康威在 1970 年发明的细胞自动机。
给定一个包含 m × n 个格子的面板,每一个格子都可以看成是一个细胞。每个细胞都具有一个初始状态:1 即为活细胞(live),或 0 即为死细胞(dead)。每个细胞与其八个相邻位置(水平,垂直,对角线)的细胞都遵循以下四条生存定律:
根据当前状态,写一个函数来计算面板上所有细胞的下一个(一次更新后的)状态。下一个状态是通过将上述规则同时应用于当前状态下的每个细胞所形成的,其中细胞的出生和死亡是同时发生的。
示例:
输入: [ [0,1,0], [0,0,1], [1,1,1], [0,0,0] ] 输出: [ [0,0,0], [1,0,1], [0,1,1], [0,1,0] ]
进阶:
来源:力扣(leetcode)
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这道题还是比较简单的,统计每个细胞周围的存活细胞数保存在新数组里,最后再更新回原数组即可;
题目后面进阶里提到,__原地算法__实现,即不使用额外数组空间,本题可以不使用额外空间,因为细胞的存活死亡状态对应的10,因为可以使用bit位存细胞状态,
int的第一个位置存当前状态,第二个位置存下一个状态,第三个位置存下下一个状态...
一个生命游戏的在线游戏:
步骤:
步骤:
总结:
package leetcode; /** * @author zhoujie * @date 2020年4月2日 下午4:07:04 * @description: 289. 生命游戏 * */ public class leetcode_0289 { } class solution_0289 { /** * @author: zhoujie * @date: 2020年4月2日 下午4:07:37 * @param: @param board * @return: void * @description: 1-使用额外数组保存下一个状态,最后更新到原数组; * */ public void gameoflife_1(int[][] board) { if (board == null || board.length == 0 || board[0].length == 0) { return; } int m = board.length; int n = board[0].length; int[][] newstatus = new int[m][n]; // 方位数组 int[] dx = new int[] { 0, 0, 1, 1, 1, -1, -1, -1 }; int[] dy = new int[] { 1, -1, 1, -1, 0, 0, 1, -1 }; for (int i = 0; i < m; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { int lives = 0; for (int k = 0; k < 8; k++) { int x = i + dx[k]; int y = j + dy[k]; // 统计当前细胞周围存活的细胞数 if (x > -1 && x < m && y > -1 && y < n) { lives += board[x][y]; } } if (board[i][j] == 1) { if (lives > 1 && lives < 4) { newstatus[i][j] = 1; } } else if (lives == 3) { newstatus[i][j] = 1; } } } for (int i = 0; i < m; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { board[i][j] = newstatus[i][j]; } } } /** * @author: zhoujie * @date: 2020年4月2日 下午4:50:19 * @param: @param board * @return: void * @description: 2-因为状态只有0和1,所以我们可以使用位的特性, * 用int的第1位表示当前状态,第二位表示下一个状态, * 最后位右移1位即可,避免了使用额外数组空间; * */ public void gameoflife_2(int[][] board) { if (board == null || board.length == 0 || board[0].length == 0) { return; } int m = board.length; int n = board[0].length; // 方位数组 int[] dx = new int[] { 0, 0, 1, 1, 1, -1, -1, -1 }; int[] dy = new int[] { 1, -1, 1, -1, 0, 0, 1, -1 }; for (int i = 0; i < m; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { int lives = 0; for (int k = 0; k < 8; k++) { int x = i + dx[k]; int y = j + dy[k]; if (x > -1 && x < m && y > -1 && y < n) { // 第一位存的是当前状态,所以需要&1取到当前状态,第二位是即将更显的状态 lives += board[x][y] & 1; } } if ((board[i][j] & 1) == 1) { if (lives > 1 && lives < 4) { // 知识点:二进制表示方式,0b开头后面跟01串 // 0b11即表示当前细胞的当前状态为存活下一个状态也为存活 // 等价于 board[i][j] | = 1<<1; board[i][j] = 0b11; } } else if (lives == 3) { // 0b10即表示当前细胞的当前状态为死亡下一个状态为存活 board[i][j] = 0b10; } } } for (int i = 0; i < m; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { // 右移一位,舍弃上一个状态,更新为当前状态; board[i][j] >>= 1; } } } }
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