一点关于细胞自动机的见解

个人非常喜欢翁恺老师的网课。在学习细胞自动机之后产生了一点自己的想法。在这里写出来，本人现在的水平尚且达不到Java入门，一点愚昧见解还请大佬们海涵。

贴上源码

感谢@一条sin大佬贴出来的代码，原文链接https://blog.csdn.net/weixin_42546792/article/details/101168863

小弟在这里CTRL C+V一下。

package cellmachine;
import javax.swing.JFrame;
import cell.Cell;
import field.*;public class CellMachine {public static void main(String[] args) {Field field=new Field(30,30);for(int row=0;row<field.getHeight();row++) {for(int col=0;col<field.getWidth();col++) {field.place(row, col, new Cell());}}for(int row=0;row<field.getHeight();row++) {for(int col=0;col<field.getWidth();col++) {Cell cell=field.get(row, col);if(Math.random()<0.5) {cell.reborn();}}}View view =new View(field);JFrame frame=new JFrame();frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);frame.setResizable(false);frame.setTitle("Cells");frame.add(view);frame.pack();frame.setVisible(true);for(int i=0;i<1000;i++) {for(int row=0;row<field.getHeight();row++) {for(int col=0;col<field.getWidth();col++) {Cell cell=field.get(row, col);Cell[] neighbor=field.getNeighbor(row, col);int numOfLive=0;for(Cell c:neighbor) {if(c.isAlive()) {numOfLive++;}}System.out.print("["+row+"]["+col+"]:");System.out.print(cell.isAlive()?"live":"dead");System.out.print(":"+numOfLive+"-->");if(cell.isAlive()) {if(numOfLive<2||numOfLive>3) {cell.die();System.out.print("die");}}else if(numOfLive==3) {cell.reborn();System.out.print("reborn");}System.out.println();}}System.out.println("UPDATE");frame.repaint();try {Thread.sleep(200);} catch(InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}}
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package field;
import java.util.ArrayList;
import cell.Cell;public class Field {   private int width;private int height;private Cell[][] field;public Field (int width,int height) {this.width=width;this.height=height;field=new Cell[height][width];}public int getWidth() {return width;}public int getHeight() {return height;}public Cell place(int row,int col,Cell o){Cell ret=field[row][col];field[row][col]=o;return ret;}public Cell get(int row,int col) {return field[row][col];}public Cell[] getNeighbor(int row,int col) {ArrayList<Cell> list= new ArrayList<Cell>();for(int i=-1;i<2;i++){for(int j=-1;j<2;j++){int r=row+i;int c=col+j;if ( r >-1 && r<height && c>-1 && c<width && !(r== row && c == col) ) {list.add(field[r][c]);}}}return list.toArray(new Cell[list.size()]);}
}
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package field;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Graphics;
import javax.swing.*;
import cell.Cell;public class View extends JPanel {private static final long serialVersionUID=-5258995676212660595L;private static final int GRID_SIZE=16;private Field theField;public View(Field field) {theField=field;}@Overridepublic void paint(Graphics g) {super.paint(g);for(int row=0;row<theField.getHeight();row++) {for(int col=0;col<theField.getWidth();col++) {Cell cell=theField.get(row, col);if(cell!=null) {cell.draw(g, col*GRID_SIZE, row*GRID_SIZE, GRID_SIZE);}}}}@Overridepublic Dimension getPreferredSize() {return new Dimension(theField.getWidth()*GRID_SIZE+1,theField.getHeight()*GRID_SIZE+1);}
}
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package cell;import java.awt.*;public class Cell {private boolean alive=false;public void reborn() {alive=true;}public boolean isAlive() {return alive;}public void die() {alive=false;}public void draw(Graphics g,int x,int y,int size) {g.drawRect(x, y, size, size);if(alive) {g.fillRect(x, y, size, size);}}
}
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我的思考

在源码中，首先生成网格以及初代细胞。在后续的更迭中，每次判断都是从 row=0 到 height-1；从col=0到 width-1。那我的理解就是如此行列递增的产生先后顺序对后面的细胞不公平。举个简单的例子：如下图所示：

假如循环是自左向右，自上向下扫描每一个细胞。我选取了一个孤立细胞团，就是除了这三个黑的，周围全都是白的。
对于上1（上面那排第一个，下同），周围俩活得，所以状态不变。
那么对于上2由于周围邻居达到三个，所以会重生，即在下一轮绘图时，格子会变成黑色。
但是！但是！但是！重点来了，在判断完上2之后，上3在扫描邻居状态的时候会判断定出邻居中有三个活着的细胞，那么复活，但是实际上目前他们呢周围只有中2和中3是活着的，不满足复活条件，按理说在一下轮应该状态不变。可是由于先判断了上2，上2 的状态变成了alive，所以他们靠着目前版图上还不存在上2获得了重生。
那么同理，中1判断周围俩（上2和中2）活得，那我也不死了。
中二，我周边四个活得（上2，上3，中1和中3），那我死了。
。。。。。。。。。
但是实际上呢，不应该仅仅是中2和下2重生，中1和中3死亡吗？？？

由于先判断了上面一排，改变了他们细胞的状态，就造成了下面两排的细胞不按剧本走。实际上这个状态是该细胞未来（下一轮）才会出现的结果。但是在代码里，判断的依据仅仅是isAlive。我个人觉得对后面的细胞不公平。判断不合理。

小小的修改

在实现业务逻辑的代码里，

for(Cell c:neighbor) {if(c.isFill()) {numOfLive++;//周围共计多少活细胞}}

邻居的数量不依赖isAlive，我用图片中是否被填充颜色判断，周围有几个填充色，就是几个活着的细胞。

在cell的代码中，

 private boolean fullfill=false;public boolean isFill() {return fullfill;}public void draw(Graphics g,int x,int y,int size) {g.drawRect(x, y, size, size);if(alive) {g.fillRect(x, y, size, size);this.fullfill = true;}elsethis.fullfill = false;}

引入 isFill,来判断目前的窗口里的格子状态。
每一轮frame.repaint之后，更新每个cell的填充状态，以此来判断下一轮的生或死。
同样，主函数中的判断条件也要改变。

if(cell.isFill()) {if(numOfLive<2||numOfLive>3) {cell.die();System.out.print("die");}}
else if(numOfLive==3) {cell.reborn();System.out.print("reborn");}

就写这些吧，其实挺无聊的，就是脑子一抽，突然这么想了。改了几行代码而已。见笑了。

日敲代码三千行，不辞长作死肥宅。

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