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] 289. Game of Life 生命游戏的更多相关文章

  1. 【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 ...

  2. 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 ...

  3. 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 ...

  4. [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 ...

  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. [LeetCode] 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 ...

  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. LeetCode 752:打开转盘锁 Open the Lock

    题目: 你有一个带有四个圆形拨轮的转盘锁.每个拨轮都有10个数字: '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9' .每个拨轮可以自由旋转:例如把 ' ...

  2. PHP匿名函数的写法

    传统写法<pre>function timer () { echo "hello world";}Swoole\Timer::tick(2000, 'timer');& ...

  3. 基于OceanStor Dorado V3存储之数据保护 Hyper 特性

    基于OceanStor Dorado V3存储之数据保护 Hyper 特性 1.1  快照 1.2  HyperCDP 1.3  HyperCopy 1.4  克隆(HyperClone) 1.5   ...

  4. Delphi - 16进制取反 Not

    //Not直接实现十六进制取反var I, J : word; begin I := $96E5; J := Not I; ShowMessage(Format('%x',[J])); end; 作者 ...

  5. 第三方web ide开发环境下vuejs开发HMR环境搭建-码农这样开发是快乐的!

    vuejs是一个非常优秀的前端框架,利用该框架可以快速开发出任何web app,之所以vuejs开发非常高效快捷,其中最重要的一点就是利用webpakc提供的HMR(热模块替换)特性,可以边写vue组 ...

  6. JVM源码分析之MetaspaceSize和MaxMetaspaceSize的区别

    JVM加载类的时候,需要记录类的元数据,这些数据会保存在一个单独的内存区域内,在Java 7里,这个空间被称为永久代(Permgen),在Java 8里,使用元空间(Metaspace)代替了永久代. ...

  7. 去除数组空格 php

    public function trimArray($params){ if (!is_array($params)) return trim($params); return array_map([ ...

  8. 多线程之callable学习

    最近在看多线程方面的内容,注意到java中原来除了Runnable和Thread之外还有Callable的方式实现多线程,并且Callable还能得到子线程的返回值,这是前面两种方式所不具有的. Ca ...

  9. 初识.netCore以及如何vs2019创建项目和发布

    一:什么是.netCore 从图上得知,.NetCore是同.NetFramework一样也是一种框架,并且都是基于.Net Standard Library,前面我们有用过.netFramwork来 ...

  10. 解决chrome插件安装时出现的“程序包无效”问题信息:程序包无效。

    https://blog.csdn.net/bluexuemei/article/details/35213117 2014-06-27 09:00:51 bluexuemei 阅读数 14374更多 ...