用c++写生命游戏,定义类cell,每个cell负责计算下一代的步数。并且细胞显示其状态

时间: 2024-03-18 17:39:02 浏览: 16
好的,我可以为你提供一份C++代码示例,用于实现生命游戏。 首先,我们需要定义一个 `Cell` 类,用于表示每个细胞。该类包含以下成员变量和成员函数: ```c++ class Cell { private: bool m_state; // 细胞状态,true表示细胞存活,false表示细胞死亡 int m_nextState; // 下一代状态,0表示死亡,1表示存活 int m_row; // 细胞所在的行数 int m_col; // 细胞所在的列数 int m_liveNeighbors; // 存活邻居数 public: Cell(int row, int col); // 构造函数 void setState(bool state); // 设置细胞状态 bool getState() const; // 获取细胞状态 void setNextState(int state); // 设置下一代状态 int getNextState() const; // 获取下一代状态 void setRow(int row); // 设置细胞所在的行数 int getRow() const; // 获取细胞所在的行数 void setCol(int col); // 设置细胞所在的列数 int getCol() const; // 获取细胞所在的列数 void setLiveNeighbors(int count); // 设置存活邻居数 int getLiveNeighbors() const; // 获取存活邻居数 void calculateNextState(); // 计算下一代状态 void display() const; // 显示细胞状态 }; ``` 接下来,我们需要实现 `Cell` 类的成员函数。首先是构造函数: ```c++ Cell::Cell(int row, int col) { m_state = false; // 默认细胞状态为死亡 m_nextState = 0; // 默认下一代状态为死亡 m_row = row; m_col = col; m_liveNeighbors = 0; } ``` 然后是设置和获取细胞状态的函数: ```c++ void Cell::setState(bool state) { m_state = state; } bool Cell::getState() const { return m_state; } ``` 设置和获取下一代状态的函数: ```c++ void Cell::setNextState(int state) { m_nextState = state; } int Cell::getNextState() const { return m_nextState; } ``` 设置和获取细胞所在行列数的函数: ```c++ void Cell::setRow(int row) { m_row = row; } int Cell::getRow() const { return m_row; } void Cell::setCol(int col) { m_col = col; } int Cell::getCol() const { return m_col; } ``` 设置和获取存活邻居数的函数: ```c++ void Cell::setLiveNeighbors(int count) { m_liveNeighbors = count; } int Cell::getLiveNeighbors() const { return m_liveNeighbors; } ``` 计算下一代状态的函数: ```c++ void Cell::calculateNextState() { if (m_state) { // 细胞存活 if (m_liveNeighbors <= 1 || m_liveNeighbors >= 4) { // 存活邻居数小于等于1或大于等于4,细胞死亡 m_nextState = 0; } else { // 存活邻居数为2或3,细胞继续存活 m_nextState = 1; } } else { // 细胞死亡 if (m_liveNeighbors == 3) { // 存活邻居数为3,细胞复活 m_nextState = 1; } else { // 否则细胞继续死亡 m_nextState = 0; } } } ``` 最后是显示细胞状态的函数: ```c++ void Cell::display() const { if (m_state) { // 细胞存活,打印'*' std::cout << "*"; } else { // 细胞死亡,打印'.' std::cout << "."; } } ``` 现在我们已经实现了 `Cell` 类,接下来是实现整个生命游戏的逻辑。我们可以使用一个二维数组来表示整个生命游戏的状态,然后在每一轮迭代中,遍历所有细胞,计算每个细胞的下一代状态,并将其保存到二维数组中。代码如下: ```c++ const int ROWS = 10; // 行数 const int COLS = 10; // 列数 int main() { // 初始化细胞状态 Cell cells[ROWS][COLS]; for (int i = 0; i < ROWS; i++) { for (int j = 0; j < COLS; j++) { cells[i][j] = Cell(i, j); cells[i][j].setState(rand() % 2 == 0); // 随机生成细胞状态 } } // 迭代10轮 for (int k = 0; k < 10; k++) { // 计算每个细胞的存活邻居数 for (int i = 0; i < ROWS; i++) { for (int j = 0; j < COLS; j++) { int liveNeighbors = 0; for (int m = i - 1; m <= i + 1; m++) { for (int n = j - 1; n <= j + 1; n++) { if (m == i && n == j) continue; // 排除自身 if (m < 0 || m >= ROWS || n < 0 || n >= COLS) continue; // 排除越界的细胞 if (cells[m][n].getState()) liveNeighbors++; // 统计存活邻居数 } } cells[i][j].setLiveNeighbors(liveNeighbors); // 保存存活邻居数 } } // 计算每个细胞的下一代状态 for (int i = 0; i < ROWS; i++) { for (int j = 0; j < COLS; j++) { cells[i][j].calculateNextState(); // 计算下一代状态 } } // 更新细胞状态 for (int i = 0; i < ROWS; i++) { for (int j = 0; j < COLS; j++) { cells[i][j].setState(cells[i][j].getNextState()); // 更新细胞状态 } } // 显示当前生命游戏状态 std::cout << "Generation " << k << ":" << std::endl; for (int i = 0; i < ROWS; i++) { for (int j = 0; j < COLS; j++) { cells[i][j].display(); } std::cout << std::endl; } std::cout << std::endl; } return 0; } ``` 这段代码会迭代10轮生命游戏,并在每一轮结束后打印当前生命游戏状态。你可以根据需要自行修改行数、列数以及迭代轮数。 希望这份代码示例能够对你有所帮助!

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