Python版《生命游戏+源码》

生命游戏程序--Conway's Game of Life,它的发展由其初始状态决定,不需要进一步的输入。通过创建初始配置并观察其演变,它可以与生命游戏互动。

游戏的原始文档:https://en.wikipedia.org/wiki/The_Game_of_Life,有兴趣的可以去看下。

file

生命游戏

游戏大概的逻辑是这样的:

用一个二维表格表示“生存空间”,空间的每个方格中都可放置一个生命细胞,每个生命细胞只有两种状态:“生”或“死”。用绿色方格表示该细胞为“生”,空格(白色)表示该细胞为“死”。或者说方格网中绿色部分表示某个时候某种“生命”的分布图。生命游戏想要模拟的是:随着时间的流逝,这个分布图将如何一代一代地变化。进入死亡状态,称它“湮灭”状态。

下面就开始绘制和写细胞的衍生和死亡逻辑:

生命类:

、、、

class Lifes:

def __init__(self, rows=38, cols=38):
    self.row = rows
    self.col = cols
    self.items = [[0] * self.col for _ in range(self.row)]
    self.histroy = []
    self.histroySize = 30
    self.running = False
    self.runningSpeed = 100

def reset_life(self, rate=0.1):
    self.histroy = []
    for i in range(self.row):
        for j in range(self.col):
            rnd = random.random()
            if rnd > 1 - rate:
                self.items[i][j] = 1

def reproduce(self):
    new = [[0] * self.col
           for _ in range(self.row)]
    self.add_history()
    if len(self.histroy) > self.histroySize:
        self.histroy.pop(0)
    for i in range(self.row):
        for j in range(self.col):
            if i * j == 0 or i == self.row - 1 or j == self.col - 1:
                new[i][j] = 0
            else:
                lifes = 0
                for m in range(i - 1, i + 2):
                    for n in range(j - 1, j + 2):
                        if m == i and n == j:
                            continue
                        lifes += self.items[m][n]
                    if self.items[i][j]:
                        if lifes == 2 or lifes == 3:
                            new[i][j] = 1
                        else:
                            new[i][j] = 0
                    else:
                        if lifes == 3:
                            new[i][j] = 1
    for idx, narray in enumerate(new):
        self.items[idx] = narray

def is_stable(self):
    if len(self.histroy) < self.histroySize:
        return False
    arr = []
    for i in self.histroy:
        if i not in arr:
            arr.append(i)
    if len(arr) < 10:
        return True

def add_history(self, Items=None):
    arr = []
    if Items == None:
        Items = self.items[:]
    for item in Items:
        b = 0
        for i, n in enumerate(item[::-1]):
            b += n * 2 ** i
        arr.append(b)
    self.histroy.append(arr)

、、、

绘制活细胞:
、、、
def drawLifes():
R, XY = 8, [50 + i * 20 for i in range(36)]
if Life.running:
for i, x in enumerate(XY):
for j, y in enumerate(XY):
if Life.items[i + 1][j + 1]:
tv.itemconfig(rect[i][j], fill='green', outline='green')
else:
tv.itemconfig(rect[i][j], fill='lightgray', outline='lightgray')
tv.update()
Life.derive_life()
if Life.is_stable():
Life.running = False
if sum(sum(Life.items, [])):
msgbox.showinfo('Message', '生命繁殖与湮灭进入稳定状态!!!')
else:
msgbox.showinfo('Message', '生命已全部湮灭,进入死亡状态!!!')
win.after(Life.runningSpeed, drawLifes)
、、、

绘制生命区域:
、、、
def reset_life(self, rate=0.1):
self.histroy = []
for i in range(self.row):
for j in range(self.col):
rnd = random.random()
if rnd > 1 - rate:
self.items[i][j] = 1

def reproduce(self):
    new = [[0] * self.col
           for _ in range(self.row)]
    self.add_history()
    if len(self.histroy) > self.histroySize:
        self.histroy.pop(0)
    for i in range(self.row):
        for j in range(self.col):
            if i * j == 0 or i == self.row - 1 or j == self.col - 1:
                new[i][j] = 0
            else:
                lifes = 0
                for m in range(i - 1, i + 2):
                    for n in range(j - 1, j + 2):
                        if m == i and n == j:
                            continue
                        lifes += self.items[m][n]
                    if self.items[i][j]:
                        if lifes == 2 or lifes == 3:
                            new[i][j] = 1
                        else:
                            new[i][j] = 0
                    else:
                        if lifes == 3:
                            new[i][j] = 1
    for idx, narray in enumerate(new):
        self.items[idx] = narray

def is_stable(self):
    if len(self.histroy) < self.histroySize:
        return False
    arr = []
    for i in self.histroy:
        if i not in arr:
            arr.append(i)
    if len(arr) < 10:
        return True

def add_history(self, Items=None):
    arr = []
    if Items == None:
        Items = self.items[:]
    for item in Items:
        b = 0
        for i, n in enumerate(item[::-1]):
            b += n * 2 ** i
        arr.append(b)
    self.histroy.append(arr)

def drawCanvas():
global tv, rect
tv = tk.Canvas(win, width=win.winfo_width(), height=win.winfo_height())
tv.pack(side="top")
for i in range(36):
coord = 40, 40, 760, i * 20 + 40
tv.create_rectangle(coord)
coord = 40, 40, i * 20 + 40, 760
tv.create_rectangle(coord)
coord = 38, 38, 760, 760
tv.create_rectangle(coord, width=2)
coord = 39, 39, 760, 760
tv.create_rectangle(coord, width=2)
coord = 38, 38, 762, 762
tv.create_rectangle(coord, width=2)
R, XY = 8, [50 + i * 20 for i in range(36)]
rect = [[0] * 36 for _ in range(36)]
for i, x in enumerate(XY):
for j, y in enumerate(XY):
rect[i][j] = tv.create_rectangle(x - R, y - R, x + R, y + R, tags=('imgButton1'))
tv.itemconfig(rect[i][j], fill='lightgray', outline='lightgray')
、、、

运行游戏:
、、、
if name == 'main':
win = tk.Tk()
X, Y = win.maxsize()
W, H = 1024, 800
winPos = f'{W}x{H}+{0}+{(Y - H) // 2}'
win.geometry(winPos)
win.resizable(True, True)
win.title('生命游戏')
win.update()
drawCanvas()
Life = Lifes()
drawLifes()

tLabel = tk.Label(win, width=30, height=20, background='lightgray')
tLabel.place(x=780, y=38)
tLabel.config(text=(game_rule()))
tLabel.config(justify=tk.LEFT, anchor="nw", borderwidth=10, wraplength=210)

bX, bY, dY = 835, 458, 50
tButton0 = tk.Button(win, text=u'开始', command=start_life)
tButton0.place(x=bX, y=bY + dY * 0, width=120, height=40)
tButton1 = tk.Button(win, text=u'暂停', command=pause_game)
tButton1.place(x=bX, y=bY + dY * 1, width=120, height=40)
tButton2 = tk.Button(win, text=u'随机', command=random_life)
tButton2.place(x=bX, y=bY + dY * 2, width=120, height=40)
tButton3 = tk.Button(win, text=u'清空', command=clear_life)
tButton3.place(x=bX, y=bY + dY * 3, width=120, height=40)

tCanvas = tk.Canvas(win, width=200, height=45)
tCanvas.place(x=800, y=716)
win.protocol("WM_DELETE_WINDOW", quit)
win.mainloop()

、、、

file

一场生命的起源,衍生,到湮灭,经历多长时间,最后生命是战胜困难赢得了生存还是被环境所覆灭。让它慢慢进行吧。

需要游戏素材,和完整代码,公众号大嗨无量回复:生命游戏 即可获取,长期有效。

今天的分享就到这里,希望感兴趣的同学关注我,每天都有新内容,不限题材,不限内容,你有想要分享的内容,也可以私聊我!

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