58号规则下的一维元胞自动机c语言代码实现,比特位操作
时间: 2024-10-11 15:05:40 浏览: 41
在一维元胞自动机(One-Dimensional Cellular Automata,简称1D CA)中,58号规则是一种经典的康威规则集,它描述了每个细胞的状态如何基于其相邻邻居的状态更新。在C语言中,你可以使用数组来表示一维空间,并通过位操作处理细胞状态。
以下是一个简单的58号规则1D CA的基本实现示例:
```c
#include <stdio.h>
#define NUM_NEIGHBORS 2 // 只考虑两个相邻的邻居
#define CELL_SIZE sizeof(int) // 假设每个细胞的状态是一个整数
typedef int CellState; // 定义细胞状态类型
// 更新函数,使用位运算模拟58号规则
CellState update(CellState current_state, CellState left_neighbor, CellState right_neighbor) {
// 根据58号规则,当前状态 = 左邻 * (右邻 + 1)
return (current_state << 1) | left_neighbor;
}
int main() {
int size = 10; // 细胞网格大小
CellState grid[size]; // 一维数组存储细胞状态
// 初始化任意初始状态
for (int i = 0; i < size; ++i) {
grid[i] = rand() % 2; // 0 或 1
}
// 迭代更新每一个细胞
for (int t = 0; t < 100; ++t) { // 遍历多代
for (int i = 1; i < size - 1; i++) {
grid[i] = update(grid[i], grid[i - 1], grid[i + 1]);
}
// 边界条件:通常采用固定模式或镜像边界
grid[0] = grid[size - 1];
grid[size - 1] = grid[size - 2];
// 打印当前一代的状态
for (int i = 0; i < size; ++i) {
printf("%d ", grid[i]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
```
阅读全文