蚂蚁爬杆问题js实现

运行效果

代码

<!DOCTYPE html>

<html>

<head>

    <title>蚂蚁爬杆实验</title>

    <script src="https://cdn.staticfile.org/jquery/1.10.2/jquery.min.js"></script>

</head>

<body>

    <div style="margin: auto">

        <h1 align="center" style="margin-bottom: 50px">蚂蚁爬杆实验</h1>

        <div class="card">

            <h3>说明</h3>

            <ul>

                <li>蚂蚁从杆子左边爬到右边需要两分钟</li>

                <li>现在一共有20只蚂蚁</li>

                <li>每只蚂蚁出现位置随机</li>

                <li>每只蚂蚁初始移动方向随机</li>

                <li>两只蚂蚁相遇则折返</li>

                <li>问多长时间后杆子上没有蚂蚁</li>

            </ul>

        </div>

        <div class="card">

            <h3>参照杆</h3>

            <div class="box" id='box_reference'></div>

        </div>

        <div class="card">

            <h3>实验杆</h3>

            <div class="box" id='box'></div>

        </div>

        <div class="card">

            <h3>控制台</h3>

            <div>

                <div class="card-console">

                    <label>蚂蚁数量：<input type="text" id='ant_num' value="20"></label>

                    <label>移动步长(px)：<input type="text" id='speed' value="1"></label>

                    <label>移动时间间隔(ms)：<input type="text" id='time_interval' value="20"></label>

                </div>

                <div class="card-console">

                    <button class="btn-console" id='start'>暂停</button>

                    <button class="btn-console" id='restart'>重新开始</button>

                </div>

            </div>

        </div>

    </div>

<script type="text/javascript">

window.TIMER = 'no_timer'//-1代表没有定时器

window.SPEED = 3

window.COLORS = ['yellow', 'white', 'cyan', 'Red', '#FF00FF', '#00FF00', '#FFA500']

function compare(o1, o2){//特定的比较器，比较style中的left

    return o1.position().left - o2.position().left

}

$(document).ready(function(){

    let base_left = $('#box').position().left

    let div_len = parseInt($('#box').css('width'))

    let dom_str = '<span class="ant" id="ant_{id}" style="left:{left}px; background-color: {color};">{v}</span>'

    $('#start').click(function(){//启动暂停按钮何二为一了

        if($(this).text()=='继续'){//继续程序

            create_timer()

            $(this).text('暂停')

            return

        }

        delete_timer()

        $(this).text('继续')

    })

    $('#restart').click(function(){//启动定时器

        $('#start').text('暂停')

        init()

        delete_timer()

        create_timer()

    })

    function create_timer(){

        if(TIMER != 'no_timer')

            return

        TIMER = window.setInterval(ants_move, TIME_INTERVAL)//生成定时器

    }

    function delete_timer(){

        if(TIMER == 'no_timer')

            return

        window.clearInterval(TIMER)//清除定时器

        window.TIMER = 'no_timer'

    }

    function init(){

        let ant_num = parseInt($('#ant_num').val())

        let speed = parseInt($('#speed').val())

        window.SPEED = speed//因为碰撞检测有用到速度，为了方便就挂在window下了

        window.TIME_INTERVAL = parseInt($('#time_interval').val())

        create_ants(ant_num, speed)

    }

    init()

    create_timer()

    $(window).resize(function(){//窗口变化检测，因为水平居中，div相对像素点会变

        base_left = $('#box').position().left

    })

    function create_ant(id, left, v, color){//生成单只蚂蚁

        let temp_dom = dom_str.replace('{id}', id).replace('{left}', left).replace('{v}', v).replace('{color}', color)

        return temp_dom

    }

    function create_ants(n, speed){//生成蚂蚁

        let box_html = ''

        for(let i=0; i<n; i++){

            let temp_left = base_left + Math.random()*div_len//随机位置

            let v = speed

            if(Math.random()>0.5)//随机方向

                v = -v

            let color = COLORS[Math.floor(COLORS.length * Math.random())]

            box_html += create_ant(i, temp_left, v, color)

        }

        $('#box').html(box_html)//生成实验杆蚂蚁

        $('#box_reference').html(create_ant(999, base_left+0, speed, 'yellow'))//生成对照杆蚂蚁

    }

    function single_move(dom){//单个蚂蚁移动

        let v = parseInt(dom.text())

        let left = dom.position().left

        dom.css('left', left + v)

    }

    function ants_move(){//所有蚂蚁移动

        let ants = []

        $('#box>.ant').each(function(){//实验杆移动

            let dom = $(this)

            single_move(dom)

            destroy_dom(dom)

            ants.push(dom)

        })

        reference_ant = $('#box_reference>.ant:first')

        if(reference_ant.length > 0 ){//如果元素存在

            single_move(reference_ant)//对照杆蚂蚁移动

            destroy_dom(reference_ant)//爬出杆子清除

        }

        ants = ants.sort(compare)

        scan_array(ants)

    }

    function destroy_dom(dom){//删除不在杆上的蚂蚁

        let r = parseInt(dom.width())/2

        let left = dom.position().left

        if(left<base_left-r || left>base_left+div_len-r)

            dom.remove()

    }

    function scan_array(ants){//扫描数组

        for(let i=0; i<ants.length-1; i++){

            bump(ants[i], ants[i+1])

        }

    }

    function bump(ant1, ant2){//碰撞

        let left1 = parseInt(ant1.position().left)

        let left2 = parseInt(ant2.position().left)

        if(Math.abs(left1-left2) > SPEED)//如果两球相距大于速度，不会相撞

            return false

        let v1 = parseInt(ant1.text())

        let v2 = parseInt(ant2.text())

        if((v1 * v2) > 0)//如果移动方向一样，不会相撞

            return false

        if(((left1 - left2)/(v1 - v2)) > 0)//速度相向但位置相背

            return false

        ant1.text(-v1)

        ant2.text(-v2)

        // alert(1)

        return true

    }

})

</script>

<style type="text/css">

    body{

        display: flex;

        align-items: center;

    }

    .box{

        height: 20px;

        width: 1000px;

        background-color: black;

    }

    .ant{

        position: absolute;

        height: 20px;

        width: 20px;

        border-radius: 10px;

        font-size: 10px;

        text-align: center;

    }

    .card{

        background: #8be88038;

        padding: 10px;

        margin: 10px;

        border-radius: 10px;

        box-shadow: 0px 0px 2px #000;

    }

    .card-console{

        margin: 10px

    }

    .btn-console{

        width: 100px;

        height: 30px;

        border: 0px;

        background: black;

        border-radius: 5px;

        color: white;

        font-weight: bold;

        cursor: pointer;

    }

</style>

</body>

</html>

关键点

1. 生成随机圆球（蚂蚁）

2. js操作dom移动

3. js根据某一数据排序（因为相撞只可能发生在相邻两个球中，排序减少计算量）

4. 删除超出边界的dom节点
5. js引用传递

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