The game of life（生命游戏）新算法

我写了一种常见的实现算法，和另一种新算法，即不是每次循环计算每个细胞的周围细胞数来产生下一时刻，而是每次每个产生状态变化的细胞主动通知周围的邻居，因此每个细胞增加一个用来记录邻居数的字段。由邻居数决定每个细胞的出生和死亡，然后影响周围邻居的邻居数。并且为了不影响后续细胞的判断，需要新旧邻居数两个状态，用旧邻居数决定自己生死，而自己的生死变化影响周围邻居的新邻居数。另外如果某个格子的新旧邻居数不变则状态不变，增加一个changed字段来表示。
下面分别是旧、新两种算法。

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>

 #define ROW 20
 #define COL 60
 #define FILEPATH "1.txt"

 int countNbor(char data[][COL],int i,int j);
 void world(void);

 int main(void)
 {
     world();
     return ;
 }

 void world(void)
 {
     int i,j;
     char data[ROW][COL];
     char temp[ROW][COL];
     int time=;

     FILE *fp=fopen(FILEPATH,"r");

     for(i=;i<ROW;i++)
     {
         for(j=;j<COL;j++)
         {
             if(fgetc(fp)=='*')  //表示细胞的字符
                 temp[i][j]=data[i][j]='*';
             else temp[i][j]=data[i][j]=' ';
         }
         fgetc(fp);
     }
     fclose(fp);

     while()
     {
         time++;

         system("CLS");
         for(i=;i<ROW;i++)
         {
             for(j=;j<COL;j++)
                 printf("%c",data[i][j]);
             printf("\n");
         }
         printf("次数：%d\n",time);

         system("PAUSE>NUL");

         for(i=;i<ROW;i++)
             for(j=;j<COL;j++)
                 switch(countNbor(temp,i,j))
                 {
                 case :
                     data[i][j]='*';
                     break;
                 case :
                     break;
                 default:
                     data[i][j]=' ';
                     break;
                 }

         for(i=;i<ROW;i++)
             for(j=;j<COL;j++)
                 temp[i][j]=data[i][j];
     }

 }

 int countNbor(char data[][COL],int i,int j)
 {
     int m,n;
     int count=;

     for(m=i-;m<=i+;m++)
         for(n=j-;n<=j+;n++)
             if( (m==i&&n==j) ||m<||n<||m==ROW||n==COL)
                 continue;
             else if(data[m][n]=='*') count++;

     return count;
 }

old.c

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>

 #define ROW 20
 #define COL 60
 #define FILEPATH "1.txt"

 typedef struct{
     int live;       //1、0表生死
     int nbor_old;   //旧邻居数，用于判断细胞生死
     int nbor_new;   //新邻居数，用于下一时刻
     int changed;    //邻居数是否变化
 }Cell;

 typedef struct{
     Cell cell[ROW+][COL+];    //+2留边
     int lives_num;      //细胞数目
     int time_count;     //第几轮
 }World;

 void showWorld(World *world);
 void sendNbor(Cell cell[][COL+],int i,int j,int live);
 void processCell(World *world,int i,int j);
 void iniWorld(World *world);
 void runWorld(void);

 int main(void)
 {
     runWorld();
     return ;
 }

 void runWorld(void)
 {
     World world;
     Cell (*cell)[COL+]=world.cell;
     int i,j;

     //从文件初始化
     iniWorld(&world);

     while()
     {

         world.time_count++;
         showWorld(&world);

         //前提 cell[i][j].nbor_old==cell[i][j].nbor_new
         //邻居数不变则状态不变，不用处理
         for(i=;i<=ROW;i++)
             for(j=;j<=COL;j++)
                 if(cell[i][j].changed)
                     processCell(&world,i,j);    //判断自身，影响周围

         for(i=;i<=ROW;i++)
             for(j=;j<=COL;j++)
                 if(cell[i][j].nbor_old==cell[i][j].nbor_new)
                     cell[i][j].changed=;
                 else
                 {
                     cell[i][j].changed=;
                     cell[i][j].nbor_old=cell[i][j].nbor_new;
                 }

     }
 }

 void iniWorld(World *world)
 {
     int i,j;
     FILE *fp=fopen(FILEPATH,"r");
     Cell (*cell)[COL+]=world->cell;

     world->time_count=;
     world->lives_num=;

     for(i=;i<=ROW;i++)
     {
         for(j=;j<=COL;j++)
         {
             if(fgetc(fp)=='*')  //表示细胞的字符
             {
                 cell[i][j].live=;
                 world->lives_num++;
             }
             else
                 cell[i][j].live=;

             cell[i][j].nbor_new=cell[i][j].nbor_old=;
             cell[i][j].changed=;   //为了第一次循环每个细胞都能处理
         }
         fgetc(fp);  //换行符
     }

     fclose(fp);

     //填充nbor_old和nbor_new
     for(i=;i<=ROW;i++)
         for(j=;j<=COL;j++)
             if(cell[i][j].live)
             {
                 cell[i-][j-].nbor_old =++cell[i-][j-].nbor_new;
                 cell[i-][j].nbor_old   =++cell[i-][j].nbor_new;
                 cell[i-][j+].nbor_old =++cell[i-][j+].nbor_new;
                 cell[i][j-].nbor_old   =++cell[i][j-].nbor_new;
                 cell[i][j+].nbor_old   =++cell[i][j+].nbor_new;
                 cell[i+][j-].nbor_old =++cell[i+][j-].nbor_new;
                 cell[i+][j].nbor_old   =++cell[i+][j].nbor_new;
                 cell[i+][j+].nbor_old =++cell[i+][j+].nbor_new;
             }
 }

 //由old决定生死，并改变周围细胞的new
 void processCell(World *world,int i,int j)
 {
     Cell (*cell)[COL+]=world->cell;

     switch(cell[i][j].nbor_old)
     {
     case :
         if(!cell[i][j].live)
         {
             cell[i][j].live=;
             sendNbor(cell,i,j,);
             world->lives_num++;
         }
         break;
     case : //不变
         break;
     default:
         if(cell[i][j].live)
         {
             cell[i][j].live=;
             sendNbor(cell,i,j,-);
             world->lives_num--;
         }
         break;
     }
 }

 //细胞状态改变后，影响周围细胞的邻居值，live为-1或1
 void sendNbor(Cell cell[][COL+],int i,int j,int live)
 {
     cell[i-][j-].nbor_new+=live;
     cell[i-][j].nbor_new+=live;
     cell[i-][j+].nbor_new+=live;
     cell[i][j-].nbor_new+=live;
     cell[i][j+].nbor_new+=live;
     cell[i+][j-].nbor_new+=live;
     cell[i+][j].nbor_new+=live;
     cell[i+][j+].nbor_new+=live;
 }

 void showWorld(World *world)
 {
     int i,j;

     system("CLS");

     for(i=;i<=ROW;i++)
     {
         for(j=;j<=COL;j++)
         {
             if(world->cell[i][j].live)
                 printf("*");
             else printf(" ");
         }
         printf("\n");
     }
     printf("细胞数：%d\n次数：%d\n",world->lives_num,world->time_count);

     system("PAUSE>NUL");
 }

new.c