C语言实现penna模型

　　一年前写的代码，偶然翻出来。发现自己当时水平还不赖吗。

 # include <stdio.h>
 # include <stdlib.h>
 # include <time.h>
 # include <stdbool.h>
 # include <windows.h>

 # define N0     //初始时刻种群数量为1000
 # define Nmax     //种群最大数量为100000
 # define R     //最低繁殖年龄为8
 # define B    //老死年龄即位串长度为32
 # define b     //每次繁殖子代个数为1
 # define T     //最大疾病次数为2
 # define M     //突变强度为2
 # define LEN sizeof(GENE)   //宏替换一个结构体的大小
 clock_t start, finish;
 double duration;
 int t;
 typedef struct Gene
 {
     bool Gene[B];   //用布尔类型数组表示位串
     int Age;    //年龄
     int SickNum;    //患病次数
     struct Gene *next;  //存放一个连接链表的节点指针
 }GENE;
 int Nt = N0;    //定义一个全局变量，表示t时刻种群的数量
 double M_rate = (double)M/B;    //M_rate表示基因遗传突变率
 GENE *pHead = NULL, *pFore = NULL, *pNext = NULL, *p = NULL, *pTail = NULL;
 //定义五个指针：pHead指向头节点pFore为节点的前驱指针，pNext建立新节点，p游标指针，pTail尾节点指针
 GENE Gene_Str;  //定义一个GENE类型的结构体Gene_Str

 void Initialize(void)   //构造链表及种群初始状态
 {
     pHead = (GENE *)malloc(LEN);//为头节点指针分配空间
     p = pHead;  //头节点指针赋值给游标指针
     for (int i=; i<N0; i++)
     {
         p->Age = ; //初始时刻年龄为0（t=0）
         p->SickNum = ; //患病次数为0
         for (int j=; j<B; j++)
         {
             p->Gene[j] = (rand()%);    //  对第一代个体基因随机规定
         }
         pNext = (GENE *)malloc(LEN);    //为新节点开辟存储空间
         p->next = pNext;    //将前驱节点指向下一结构体地址
         p = pNext;  //将新节点赋值给游标指针
     }
     pTail = p;
     pNext = p = NULL;
     pTail->next = NULL; //尾节点下一指向为空
 }
 void Aging(void)    //执行年龄增长机制，每次调用，所有个体年龄加一
 {
     p = pHead;  //游标指针指向头指针
     while (p != NULL)   //遍历每个个体
     {
         if (p->Gene[p->Age] == )
         {
             p->SickNum++;
         }   //如果该年龄位置为坏基因，则患病次数加一
         p->Age++;   //每个个体年龄加一
         p = p->next;    //游标指针指向下一个体
     }
 }
 void Die(void)  //执行死亡机制，每次调用，满足条件的个体死去，链表节点删除
 {
     pFore = p = pHead;  //游标指针指向头指针，并创建一个和游标指针同步的前驱指针
     while (p != NULL)   //遍历每个个体
     {
         double RandOfLive = (double)rand()/(double)RAND_MAX;    //构造一个随机概率
         if (p->SickNum>=T || p->Age>=(B-) || RandOfLive>=(-(double)Nt/Nmax))
         //满足三种情况之一即死亡：年龄到达老死年龄，达到最大患病次数，因环境压力随机死亡
         {
             Nt--;   //每次死亡导致种群数量减一
             if (p == pHead)//当p为头节点
             {
                 pHead = p->next;
                 free(p);    //节点删除后释放占用的空间
                 pFore = p = pHead;
                 p = p->next;    //重新初始化
             }
             else if (p->next == NULL)//当p为尾节点
             {
                 pFore->next = NULL; //将前一个节点设置为尾节点
                 free(p);    //释放删除后的节点
                 p = NULL;
             }
             else    //既不是头节点又不是尾节点
             {
                 pFore->next = p->next;  //跳过p节点，前后相连接
                 free(p);    //释放删除了的节点
                 p = pFore;
                 pFore = p;
                 p = p->next;    //重新初始化
             }
         }
         else    //如果个体不满足死亡条件
         {
             pFore = p;
             p = p->next;    //指针向下一节点移动并始终存储前一节点以备删除中间节点
         }
     }   //结束后p == NULL,是尾节点的节点指针
     pNext = NULL;
     pFore = NULL;   //遍历之后将这两个指针置为空，防止错误调用
 }
 void RePreduction(void) //执行繁殖机制
 {
     p = pHead;  //p指向链表的头指针
     while (p != NULL)   //遍历每个个体
     {
         double RandOfChange = (double)rand()/(double)RAND_MAX;  //构造一个随机数
         if (p->Age >= R)    //如果年龄达到最低繁殖年龄
         {
             pNext = p;  //为了方便操作，将每一个新生个体对应的节点连在尾节点后
             while (pNext->next != NULL)
                 pNext = pNext->next;    //此时pNext为尾节点

             for (int k=; k<b; k++) //每次繁殖将产生b个新个体
             {
                 while (pNext->next != NULL)
                     pNext = pNext->next;

                 pTail = (GENE *)malloc(LEN);    //开辟一个存储空间
                 pNext->next = pTail;    //尾节点的next指向该存储空间
                 pTail->next = NULL; //将这个新节点设为尾节点
                 for (int i=; i<B; i++)
                 {
                     if (RandOfChange < M_rate)  //达到要求则发生突变
                         pTail->Gene[i] = !p->Gene[i];
                     else    //否则执行拷贝复制
                         pTail->Gene[i] = p->Gene[i];
                 }
                 pTail->Age = ;
                 pTail->SickNum = ; //新生个体的这两项也要初始化，开始一直忘了！！！！！！！！
                 Nt+=;  //个体数加一
             }
             p = p->next;
         }
         else
             p = p->next;    //执行完继续下一个体
     }
 }

 int main(void)
 {
     FILE* fp = fopen("resultr6.txt", "w");
     if (fp == NULL)
         printf("error\n");
     Sleep();    //挂起两秒钟
     srand((unsigned)time(NULL));    //随机种子
     Initialize();   //对初始个体进行初始化操作
     for (t=; t<; t++)  //种群在该机制下演化一千个时间步
     {
         Aging();    //执行年龄增长机制
         Die();  //执行死亡机制
         RePreduction(); //执行繁殖机制
         printf("A");
         fprintf(fp, "%d\t", Nt);
     }
     fclose(fp);
     return ;
 }

　　附图