为什么我的康威生命游戏程序无法正常工作？

Question

我最近看到了John Conway的Game of Life，并决定用Python编写代码。 所以我做到了，但它不能正常工作。

例如，我水平连续有 3 个活细胞。 如果它正常工作，它会从连续 3 个活细胞振荡到一列中的 3 个活细胞，但它不会这样做。

我当前的代码是这样的：

# ("O" == dead cell, "X" == live cell)
# generation 1:
OOO
XXX
OOO
# generation 2:
OOO
OOO
OOO

它应该做的是：

# (O == dead cell, X == live cell)
# generation 1:
OOO
XXX
OOO
# generation 2:
OXO
OXO
OXO

我不知道代码 gremlin 生活在哪个区域，所以我只是在下面发布了整个代码。

import os
import time
# RULES OF LIFE
#   1.  Any live cell with less than two live neighbours dies, as if caused by under-population.
#   2.  Any live cell with two or three live neighbours lives on to the next generation.
#   3.  Any live cell with more than three live neighbours dies, as if by overcrowding.
#   4.  Any dead cell with exactly three live neighbours becomes a live cell, as if by reproduction.
def seed():
    board[12][11] = "X"
    board[12][12] = "X"
    board[12][13] = "X"
def display():
    for row in board:
        print("".join(row))
def update():
    for row in range(0, len(board)):
        for column in range(0, len(board[row])):
            neighbors = 0
            for r in range(-1, 2):
                for c in range(-1, 2):
                    if r != 0 and c != 0:
                        try:
                            if board[r][c] == "X":
                                neighbors += 1
                        except IndexError:
                            pass
            if board[row][column] == " ": # dead cell
                if neighbors == 3: # RULE 4.
                    temp_board[row][column] = "X"
            elif board[row][column] == "X": # live cell
                if neighbors < 2: # RULE 1.
                    temp_board[row][column] = " "
                elif neighbors == 2 or neighbors == 3: # RULE 2.
                    pass
                elif neighbors > 3: # RULE 3.
                    temp_board[row][column] = " "
HEIGHT = 25
WIDTH = 25
board = [[" " for column in range(0, WIDTH)] for row in range(0, HEIGHT)]
temp_board = list(board)
seed()
while True:
    display()
    update()
    board = list(temp_board)
    time.sleep(1)
    os.system("cls")

我错过了什么？

Answer 1

我发现了三个错误，可能还有更多。以下是我发现的内容的摘要。我将在下面更详细地解释这些：

1. 检查相邻单元格时需要包括偏移量。
2. 检查相邻单元格时，您需要包括周围的单元格，而不仅仅是与中心单元格对角线的单元格。
3. 您需要对开发板进行深度复制。

必要的偏移量

您在此处开始设置代码以处理偏移量：

for r in range(-1, 2):
    for c in range(-1, 2):

但是，您永远不会将偏移添加到原始值。从本质上讲，您只是在检查网格的前几个空间。因此，您需要将if board[r][c] == "X"更改为 if board[row+ r][column + c] == "X" .

包括所有周围的单元格

您编写了代码来检查周围的单元格（如上所示的 for 循环），并且您知道需要免除单元格本身的测试。您使用此代码排除单元格本身：

if r != 0 and c != 0

但是，只要偏移变量 r 和 c 为零，则此条件将失败。这发生在单元格的上方、下方、右侧和左侧。您需要将条件更改为以下内容：

if (r != 0) or (c != 0)  # Parenthesis added for readability, not functionality

这样，如果任何一个偏移量不为零，您将检查相应的单元格。

使用深拷贝

像temp_board = list(board)这样的赋值会对相同的数据进行新的引用。从本质上讲，它与为同一变量分配一个额外的名称相同。因此，当您在update功能中更新开发板时，您不是在更新开发板的临时副本，而是通过备用名称更新开发板本身。然后，当进行后续测试时，电路板的状态发生了变化。

要在python中进行深度复制，您需要向文件添加import copy，然后将当前的复制尝试替换为temp_board = copy.deepcopy(board)之类的代码。