用c++写生命游戏,用户可以在运行时更改单元格的状态,模拟可以被还原(还原到上一代的状态)

时间: 2024-03-18 10:39:36 浏览: 21
好的,这是一个有趣的问题!我可以给您提供一个基本的 C++ 实现,供您参考: ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <string> #include <cstdlib> #include <ctime> using namespace std; // 定义生命游戏的单元格类型 enum CellType { DEAD, // 死细胞 ALIVE // 活细胞 }; // 定义生命游戏的单元格类 class Cell { public: CellType type; // 单元格类型 bool changed; // 是否被用户修改过 Cell(CellType t = DEAD) : type(t), changed(false) {} }; // 定义生命游戏的世界类 class World { public: int rows, cols; // 世界的行数和列数 vector<vector<Cell>> cells; // 存储世界中所有单元格的二维向量 World(int r, int c) : rows(r), cols(c) { cells.resize(rows); for (int i = 0; i < rows; i++) { cells[i].resize(cols); } reset(); // 初始化世界中所有单元格为死细胞 } // 重置世界中所有单元格为死细胞 void reset() { for (int i = 0; i < rows; i++) { for (int j = 0; j < cols; j++) { cells[i][j].type = DEAD; cells[i][j].changed = false; } } } // 随机生成世界中的单元格状态 void randomize() { srand(time(NULL)); for (int i = 0; i < rows; i++) { for (int j = 0; j < cols; j++) { int r = rand() % 2; cells[i][j].type = (r == 0) ? DEAD : ALIVE; } } } // 更新世界中所有单元格的状态 void update() { vector<vector<Cell>> new_cells(rows, vector<Cell>(cols)); for (int i = 0; i < rows; i++) { for (int j = 0; j < cols; j++) { int neighbors = count_neighbors(i, j); // 统计相邻细胞的数量 if (cells[i][j].type == ALIVE) { if (neighbors < 2 || neighbors > 3) { new_cells[i][j].type = DEAD; // 如果周围细胞不足 2 个或超过 3 个,该细胞死亡 } else { new_cells[i][j].type = ALIVE; // 否则该细胞生存 } } else { if (neighbors == 3) { new_cells[i][j].type = ALIVE; // 如果周围细胞恰好有 3 个,该细胞复活 } else { new_cells[i][j].type = DEAD; // 否则该细胞仍然是死亡状态 } } } } cells = new_cells; // 更新世界中的单元格状态 } // 统计指定单元格周围的活细胞数量 int count_neighbors(int x, int y) { int count = 0; for (int i = -1; i <= 1; i++) { for (int j = -1; j <= 1; j++) { int nx = x + i; int ny = y + j; if (nx >= 0 && nx < rows && ny >= 0 && ny < cols && !(i == 0 && j == 0)) { if (cells[nx][ny].type == ALIVE) { count++; } } } } return count; } // 打印当前世界中所有单元格的状态 void print() { for (int i = 0; i < rows; i++) { for (int j = 0; j < cols; j++) { cout << ((cells[i][j].type == ALIVE) ? "*" : "."); } cout << endl; } } // 还原到上一代的状态 void undo() { for (int i = 0; i < rows; i++) { for (int j = 0; j < cols; j++) { if (cells[i][j].changed) { cells[i][j].type = (cells[i][j].type == ALIVE) ? DEAD : ALIVE; cells[i][j].changed = false; } } } } }; int main() { int rows, cols; cout << "请输入世界的行数和列数:"; cin >> rows >> cols; World world(rows, cols); world.randomize(); // 随机生成世界中的单元格状态 world.print(); // 打印初始状态 while (true) { cout << "请输入指令(u:还原到上一代,q:退出):"; string cmd; cin >> cmd; if (cmd == "u") { // 还原到上一代的状态 world.undo(); } else if (cmd == "q") { // 退出程序 break; } else { // 修改单元格状态 int x, y; cout << "请输入单元格的坐标(行 列):"; cin >> x >> y; if (x >= 0 && x < rows && y >= 0 && y < cols) { world.cells[x][y].type = (world.cells[x][y].type == ALIVE) ? DEAD : ALIVE; world.cells[x][y].changed = true; } } world.update(); // 更新世界中所有单元格的状态 world.print(); // 打印新状态 } return 0; } ``` 上面的代码实现了一个基本的生命游戏,用户可以在运行时修改单元格的状态,模拟也可以被还原(还原到上一代的状态)。在代码中,我们使用了 `vector` 来存储世界中所有单元格的状态,同时还实现了 `reset()`、`randomize()`、`update()`、`count_neighbors()`、`print()`、`undo()` 等方法来进行世界的初始化、更新、统计、打印和还原等操作。希望这个实现对您有所帮助!

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