用c++编写康威生命游戏,要求可以回滚上一代模拟状况
时间: 2024-06-08 20:11:07 浏览: 65
好的,我可以为您提供一个简单的实现,使用C++语言和命令行界面,可以回滚上一代模拟状态。
康威生命游戏是一种模拟细胞生命和死亡的经典游戏,规则简单,但产生了复杂的行为。
以下是实现的步骤:
1.定义一个Cell类表示每个细胞的状态。Cell有两个状态:存活和死亡。
```c++
class Cell {
public:
bool isAlive;
Cell() {
isAlive = false;
}
};
```
2.定义一个Board类表示整个生命游戏的棋盘。其中包含一个二维的Cell数组表示整个棋盘。
```c++
class Board {
public:
int size;
Cell** cells;
Cell** prev_cells;
int generation;
Board(int _size) {
size = _size;
generation = 0;
cells = new Cell*[size];
prev_cells = new Cell*[size];
for (int i = 0; i < size; i++) {
cells[i] = new Cell[size];
prev_cells[i] = new Cell[size];
}
}
~Board() {
for (int i = 0; i < size; i++) {
delete[] cells[i];
delete[] prev_cells[i];
}
delete[] cells;
delete[] prev_cells;
}
void randomize() {
for (int i = 0; i < size; i++) {
for (int j = 0; j < size; j++) {
cells[i][j].isAlive = rand() % 2;
}
}
}
void print() {
for (int i = 0; i < size; i++) {
for (int j = 0; j < size; j++) {
if (cells[i][j].isAlive) {
std::cout << "O";
} else {
std::cout << ".";
}
}
std::cout << std::endl;
}
}
void nextGeneration() {
generation++;
copyCells();
for (int i = 0; i < size; i++) {
for (int j = 0; j < size; j++) {
int count = countNeighbors(i, j);
if (prev_cells[i][j].isAlive) {
if (count < 2 || count > 3) {
cells[i][j].isAlive = false;
}
} else {
if (count == 3) {
cells[i][j].isAlive = true;
}
}
}
}
}
void copyCells() {
for (int i = 0; i < size; i++) {
for (int j = 0; j < size; j++) {
prev_cells[i][j].isAlive = cells[i][j].isAlive;
}
}
}
int countNeighbors(int x, int y) {
int count = 0;
for (int i = -1; i <= 1; i++) {
for (int j = -1; j <= 1; j++) {
if (i == 0 && j == 0) continue;
int p = x + i;
int q = y + j;
if (p >= 0 && p < size && q >= 0 && q < size && prev_cells[p][q].isAlive) {
count++;
}
}
}
return count;
}
void rollback() {
generation--;
for (int i = 0; i < size; i++) {
for (int j = 0; j < size; j++) {
cells[i][j].isAlive = prev_cells[i][j].isAlive;
}
}
}
};
```
3.在Board类中添加一个rollback函数,该函数将当前棋盘状态回滚到上一代状态。为了保存上一代状态,我们使用一个prev_cells数组,每次更新棋盘时,将当前状态复制到prev_cells中。
4.在main函数中,我们创建一个Board对象,并提供一个命令行界面。用户可以使用命令“next”来模拟下一代,使用命令“rollback”来回滚到上一代,使用命令“exit”来退出游戏。
```c++
int main() {
srand(time(NULL));
int size = 20;
Board board(size);
board.randomize();
board.print();
while (true) {
std::string cmd;
std::cin >> cmd;
if (cmd == "next") {
board.nextGeneration();
board.print();
} else if (cmd == "rollback") {
if (board.generation > 0) {
board.rollback();
board.print();
} else {
std::cout << "Cannot rollback further" << std::endl;
}
} else if (cmd == "exit") {
break;
} else {
std::cout << "Invalid command" << std::endl;
}
}
return 0;
}
```
这个实现可能不是最优的,但是它提供了一个简单而有趣的康威生命游戏实现,并且可以回滚上一代状态。您可以根据需要进行扩展和改进。
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