According to the Wikipedia's article: "The Game of Life, also known simply as Life, is a cellular automaton devised by the British mathematician John Horton Conway in 1970."

Given a board with m by n cells, each cell has an initial state live (1) or dead (0). Each cell interacts with its eight neighbors (horizontal, vertical, diagonal) using the following four rules (taken from the above Wikipedia article):

  1. Any live cell with fewer than two live neighbors dies, as if caused by under-population.
  2. Any live cell with two or three live neighbors lives on to the next generation.
  3. Any live cell with more than three live neighbors dies, as if by over-population..
  4. Any dead cell with exactly three live neighbors becomes a live cell, as if by reproduction.

Write a function to compute the next state (after one update) of the board given its current state. The next state is created by applying the above rules simultaneously to every cell in the current state, where births and deaths occur simultaneously.

Example:

Input:
[
  [0,1,0],
  [0,0,1],
  [1,1,1],
  [0,0,0]
]
Output:
[
  [0,0,0],
  [1,0,1],
  [0,1,1],
  [0,1,0]
]

Follow up:

  1. Could you solve it in-place? Remember that the board needs to be updated at the same time: You cannot update some cells first and then use their updated values to update other cells.
  2. In this question, we represent the board using a 2D array. In principle, the board is infinite, which would cause problems when the active area encroaches the border of the array. How would you address these problems?

Credits:
Special thanks to @jianchao.li.fighter for adding this problem and creating all test cases.

这道题是有名的 康威生命游戏, 而我又是第一次听说这个东东,这是一种细胞自动机,每一个位置有两种状态,1为活细胞,0为死细胞,对于每个位置都满足如下的条件:

1. 如果活细胞周围八个位置的活细胞数少于两个,则该位置活细胞死亡

2. 如果活细胞周围八个位置有两个或三个活细胞,则该位置活细胞仍然存活

3. 如果活细胞周围八个位置有超过三个活细胞,则该位置活细胞死亡

4. 如果死细胞周围正好有三个活细胞,则该位置死细胞复活

由于题目中要求用置换方法 in-place 来解题,所以就不能新建一个相同大小的数组,那么只能更新原有数组,题目中要求所有的位置必须被同时更新,但在循环程序中还是一个位置一个位置更新的,当一个位置更新了,这个位置成为其他位置的 neighbor 时,怎么知道其未更新的状态呢?可以使用状态机转换:

状态0: 死细胞转为死细胞

状态1: 活细胞转为活细胞

状态2: 活细胞转为死细胞

状态3: 死细胞转为活细胞

最后对所有状态对2取余,则状态0和2就变成死细胞,状态1和3就是活细胞,达成目的。先对原数组进行逐个扫描,对于每一个位置,扫描其周围八个位置,如果遇到状态1或2,就计数器累加1,扫完8个邻居,如果少于两个活细胞或者大于三个活细胞,而且当前位置是活细胞的话,标记状态2,如果正好有三个活细胞且当前是死细胞的话,标记状态3。完成一遍扫描后再对数据扫描一遍,对2取余变成我们想要的结果。参见代码如下:

class Solution {
public:
void gameOfLife(vector<vector<int> >& board) {
int m = board.size(), n = m ? board[].size() : ;
vector<int> dx{-, -, -, , , , , };
vector<int> dy{-, , , , , , -, -};
for (int i = ; i < m; ++i) {
for (int j = ; j < n; ++j) {
int cnt = ;
for (int k = ; k < ; ++k) {
int x = i + dx[k], y = j + dy[k];
if (x >= && x < m && y >= && y < n && (board[x][y] == || board[x][y] == )) {
++cnt;
}
}
if (board[i][j] && (cnt < || cnt > )) board[i][j] = ;
else if (!board[i][j] && cnt == ) board[i][j] = ;
}
}
for (int i = ; i < m; ++i) {
for (int j = ; j < n; ++j) {
board[i][j] %= ;
}
}
}
};

Github 同步地址:

https://github.com/grandyang/leetcode/issues/289

类似题目:

Set Matrix Zeroes

参考资料:

https://leetcode.com/problems/game-of-life/

https://leetcode.com/problems/game-of-life/discuss/73217/Infinite-board-solution

https://leetcode.com/problems/game-of-life/discuss/73230/C%2B%2B-O(1)-space-O(mn)-time

https://leetcode.com/problems/game-of-life/discuss/73223/Easiest-JAVA-solution-with-explanation

LeetCode All in One 题目讲解汇总(持续更新中...)

[LeetCode] Game of Life 生命游戏的更多相关文章

  1. [Leetcode] 第289题 生命游戏

    一.题目描述 根据百度百科,生命游戏,简称为生命,是英国数学家约翰·何顿·康威在1970年发明的细胞自动机. 给定一个包含 m × n 个格子的面板,每一个格子都可以看成是一个细胞.每个细胞具有一个初 ...

  2. 【LeetCode】Game of Life(生命游戏)

    这道题是LeetCode里的第289道题. 题目描述: 根据百度百科,生命游戏,简称为生命,是英国数学家约翰·何顿·康威在1970年发明的细胞自动机. 给定一个包含 m × n 个格子的面板,每一个格 ...

  3. [LeetCode] 289. Game of Life 生命游戏

    According to the Wikipedia's article: "The Game of Life, also known simply as Life, is a cellul ...

  4. Leetcode 289.生命游戏

    生命游戏 根据百度百科,生命游戏,简称为生命,是英国数学家约翰·何顿·康威在1970年发明的细胞自动机. 给定一个包含 m × n 个格子的面板,每一个格子都可以看成是一个细胞.每个细胞具有一个初始状 ...

  5. LeetCode | 289. 生命游戏(原地算法/位运算)

    记录dalao的位运算骚操作 根据百度百科 ,生命游戏,简称为生命,是英国数学家约翰·何顿·康威在 1970 年发明的细胞自动机. 给定一个包含 m × n 个格子的面板,每一个格子都可以看成是一个细 ...

  6. Java实现 LeetCode 289 生命游戏

    289. 生命游戏 根据百度百科,生命游戏,简称为生命,是英国数学家约翰·何顿·康威在1970年发明的细胞自动机. 给定一个包含 m × n 个格子的面板,每一个格子都可以看成是一个细胞.每个细胞具有 ...

  7. [Swift]LeetCode289. 生命游戏 | Game of Life

    According to the Wikipedia's article: "The Game of Life, also known simply as Life, is a cellul ...

  8. React项目(二):生命游戏

    引子 这是16年最后的一个练手项目,一贯的感觉就是,做项目容易,写说明文档难.更何况是一个唤起抑郁感觉的项目,码下的每个字,心就如加了一个千斤的砝码. 2016年,有些事我都已忘记,但我现在还记得.2 ...

  9. 生命游戏/Game of Life的Java实现(转)

    首先简单介绍一下<生命游戏> 生命游戏其实是一个零玩家游戏.它包括一个二维矩形世界,这个世界中的每个方格居住着一个活着的或死了的细胞.一个细胞在下一个时刻生死取决于相邻八个方格中活着的或死 ...

随机推荐

  1. 读书笔记--SQL必知必会18--视图

    读书笔记--SQL必知必会18--视图 18.1 视图 视图是虚拟的表,只包含使用时动态检索数据的查询. 也就是说作为视图,它不包含任何列和数据,包含的是一个查询. 18.1.1 为什么使用视图 重用 ...

  2. C#泛型方法解析

    C#2.0引入了泛型这个特性,由于泛型的引入,在一定程度上极大的增强了C#的生命力,可以完成C#1.0时需要编写复杂代码才可以完成的一些功能.但是作为开发者,对于泛型可谓是又爱又恨,爱的是其强大的功能 ...

  3. JavaScript : 零基础打造自己的类库

    写作不易,转载请注明出处,谢谢. 文章类别:Javascript基础(面向初学者) 前言 在之前的章节中,我们已经不依赖jQuery,单纯地用JavaScript封装了很多方法,这个时候,你一定会想, ...

  4. 如果你也会C#,那不妨了解下F#(1):F# 数据类型

    本文链接:http://www.cnblogs.com/hjklin/p/fs-for-cs-dev-1.html 简单介绍 F#(与C#一样,念作"F Sharp")是一种基于. ...

  5. 利用js取到下拉框中选择的值

    现在的需求是:下拉框中要是选择加盟商让其继续选择学校,要是选择平台管理员则不需要选择学校.隐藏选择下拉列表. 选择枚举值: /// <summary> /// 平台角色 /// </ ...

  6. jquery获取dropdownlist的value和text值

    1.jquery //获取value值 $("#ddlSubmodel").val(); //获取text值 $("#ddlSubmodel").find(&q ...

  7. javascript的理解及经典案例

    js的简介: JavaScript是一种能让你的网页更加生动活泼的程式语言,也是目前网页中设计中最容易学又最方便的语言. 你可以利用JavaScript轻易的做出亲切的欢迎讯息.漂亮的数字钟.有广告效 ...

  8. bootstrap的栅格布局与两列布局结合使用

    在工作中我们常常需要实现响应式布局,这个可以使用bootstrap的栅格系统来实现,我们在列里也需要实现一部分的响应式.比如下面的效果图,需要实现左边图标固定,右边的自适应 : 左边固定宽度,右边自适 ...

  9. 十种MYSQL显错注入原理讲解(二)

    上一篇讲过,三种MYSQL显错注入原理.下面我继续讲解. 1.geometrycollection() and geometrycollection((select * from(select * f ...

  10. GreenDao3.0新特性解析(配置、注解、加密)

    Greendao3.0release与7月6日发布,其中最主要的三大改变就是:1.换包名 2.实体注解 3.加密支持的优化 本文里面会遇到一些代码示例,就摘了官方文档和demo里的例子了,因为他们的例 ...