Игра Жизнь
Файл-функция get_neighbours_cells.m
Функция get_neighbours_cells возвращает матрицу (8x2) координат смежных (ближайших восьми) клеток для клетки cell.
function neighbours = get_neighbours_cells(cell)
% Координаты ближайших (смежных) клеток для клетки cell = [x, y]
%
neighbours = [-1 -1; 0 -1; 1 -1;
-1 0; 1 0;
-1 1; 0 1; 1 1];
neighbours = repmat(cell,8,1) + neighbours;
Файл-функция cell_in_colony.m
Функция cell_in_colony определяет принадлежность клетки cell колонии colony. Для определения принадлежности клетки cell колонии colony, список пар координат colony рассматривается как множество пар координат и определяется пересечение этого множество с множеством, состоящем из одной пары координат – клетки cell. Если результатом будет пустое множество, то клетки cell в колонии нет.
%
% Принадлежит ли клетка cell колонии
%
function res = cell_in_colony(cell, colony)
% Пересечение множества colony с множеством cell
сс = intersect(cell,colony,'rows')
% Если результат это пустое множество,
% то слетки cell в колонии colony нет
res = ~isempty(сс);
end
Короткая форма функции cell_in_colony
%
% Принадлежит ли клетка cell колонии
%
function res = cell_in_colony(cell, colony)
res = ~isempty(intersect(cell,colony,'rows'));
end
Файл-функция count_cell_neighbours.m
Функция count_cell_neighbours определяет количество соседей у клетки cell в колонии colony
%
% Количество соседей у клетки с координатами cell = [x, y]
%
function count = count_cell_neighbours(cell, colony)
% 8 ближайших клеток
neighbours = get_neighbours_cells(cell);
count = sum(arrayfun(@(i) cell_in_colony(neighbours(i,:), colony), 1:size(neighbours,1)));
end
Файл-функция get_colony_area.m
Функция get_colony_area, возвращающая ареал колонии colony: все клетки, принадлежащие колонии или смежные с клетками колонии.
function cells = get_colony_area(colony)
% результат -- это все клетки колонии
cells = colony;
% и клетки смежные с клетками колонии
for i=1:size(colony,1)
% список ближайших для клетки i
nearest = get_neighbours_cells( colony(i,:) );
cells = union(cells, nearest, 'rows');
end
Файл-функция next_generation.m
Функция next_generation возвращает следующее поколение для colony
function next_gen = next_generation(colony)
next_gen = [];
% Список клеток -- ареал колонии
area = get_colony_area(colony);
% Для каждой клетки из ареала
for i=1:size(area,1)
cell = area(i,:);
% Количество соседей у клетки i из ареала
n = count_cell_neighbours(cell, colony);
% Если 3 или (2 и клетка занята),
% то добавляем клетку в новое поколение
if n == 3 || (n == 2 && cell_in_colony(cell, colony))
next_gen = [next_gen; cell];
end
end
Основной файл-скрипт (main.m)
% Начальное состояние колонии
cells = [ 1, 1;
1, 2;
1, 3;
2, 1;
3, 2;
10 10;
10 11;
10 12];
% Координаты вершин квадрата, изображающего клетку
% (относительно центра клетки)
vert = [-0.5,-0.5, 0.5,-0.5, 0.5,+0.5, -0.5,+0.5];
% границы области
xlim([-20,20]);
ylim([-20,20]);
% количество поколений
n_gen = 50;
% Для каждого поколения
for i=1:n_gen
% очистить изображение
cla;
% получить список клеток для следующего поколения
cells = next_generation(cells);
% сформировать список полигонов для функции patch
cells_vertices = repmat(cells,1,4)+repmat(vert,size(cells,1),1);
x = (cells_vertices(:,1:2:end))';
y = (cells_vertices(:,2:2:end))';
% нарисовать клетки
patch(x,y,'r');
% включить сетку
grid on;
% включить рамку
box on;
% сохранить кадр
getframe;
% подождать 0.2 с
pause(0.2);
end
