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. Allure自动化测试报告我是这样用的

    关于自动化测试报告: 之前用过testNG自带的测试报告.优化过reportNG的测试报告.extentreport.Zreport(大飞总原创),这些是我之前都用过的,也是在去年雯姐和我说过Allu ...

  2. 使用wireshark学习TCP

    TCP标志位: 在TCP传输中,标志位用于表示特定的连接状态或提供额外信息.每个标志位占用1比特.常用的TCP标志位包含以下几种: SYN Synchronous,TCP三次握手建立连接的第一步,主动 ...

  3. Spring Cloud Sleuth+ZipKin+ELK服务链路追踪(七)

    序言 sleuth是spring cloud的分布式跟踪工具,主要记录链路调用数据,本身只支持内存存储,在业务量大的场景下,为拉提升系统性能也可通过http传输数据,也可换做rabbit或者kafka ...

  4. Winfrom中设置ZedGraph显示多个标题(一个标题换行显示)效果

    场景 Winforn中设置ZedGraph曲线图的属性.坐标轴属性.刻度属性: https://blog.csdn.net/BADAO_LIUMANG_QIZHI/article/details/10 ...

  5. 十:装饰器模式(io流)

    定义:装饰模式是在不必改变原类文件和使用继承的情况下,动态的扩展一个对象的功能.它是通过创建一个包装对象,也就是装饰来包裹真实的对象.                  这一个解释,引自百度百科,我们 ...

  6. vue如何导入外部js文件(es6)

    也许大家都是使用习惯了es5的写法喜欢直接用<Script>标签倒入js文件,但是很是可惜,这写法.在es6,或则说vue环境下不支持 真的写法是怎样? 首先.我们要改造我们要映入的外部j ...

  7. 以一道ctf学习python脚本

    今天做了省赛初赛的ctf比赛,过程真是忐忑,奋战了6个小时(本来是三个小时的,哈哈哈哈). 不说了! 不说了! 说多了都是泪~ 看题吧,题目就是一道流量分析题,里面有一段icmp包,icmp包的ttl ...

  8. android studio学习----gradle基础

    Gradle是一种依赖管理工具,基于Groovy语言,面向Java应用为主,它抛弃了基于XML的各种繁琐配置,取而代之的是一种基于Groovy的内部领域特定(DSL)语言. 安装Gradle 在And ...

  9. 8个有意思的JavaScript面试题

    摘要: 神奇的JS系列. 作者:前端小智 原文:8个问题看你是否真的懂 JS Fundebug经授权转载,版权归原作者所有. JavaScript 是一种有趣的语言,我们都喜欢它,因为它的性质.浏览器 ...

  10. 8.如何自己设计一个类似 Dubbo 的 RPC 框架?

    作者:中华石杉 面试题 如何自己设计一个类似 Dubbo 的 RPC 框架? 面试官心理分析 说实话,就这问题,其实就跟问你如何自己设计一个 MQ 一样的道理,就考两个: 你有没有对某个 rpc 框架 ...