Python 实现基于元胞自动机的生命游戏

Python014

Python 实现基于元胞自动机的生命游戏,第1张

这次我们使用 Python 来实现生命游戏,这是一种简单的元胞自动机。基于一定规则,程序可以自动从当前状态推演到下一状态。制作的成品如下:

先来说说生命游戏的规则:

在生命游戏中,每个单元格有两种状态,生与死。在我们的实现中,黄色的单元格代表活着的细胞,红色单元格表示死亡的细胞。而每一个细胞的下一状态,是由该细胞及周围的八个细胞的当前状态决定的。

具体而言:

当前细胞为活细胞

当前细胞为死细胞

无需安装的标准库:

第三方库:

导入模块:

首先,我们要知道细胞的生存空间是 N * N 的方阵,每个细胞都有两种状态:on, off。on 为 255,off 为 0。我们使用 numpy 产生 N * N 的方阵。np.random.choice 是在 State.on 和 State.off ,等概率随机抽取一个元素构造 N * N 的方阵。

其次我们要明白如何计算细胞周围活细胞的个数,尤其是边界一圈的细胞。我们可以采用余数的方式,假设棋盘大小为 9 * 9,那么对于左右边界而言,左边界的左边一个元素的计算方式: - 1 % 9 = 8,自动折到右边界上。将细胞周围八个单元格的数值加起来,除以 255,就可以得到细胞周围活细胞的个数。

接下来是对规则的翻译,即根据当前世代的状态,推演出下一世代,细胞的状态。initial 为当前世代的矩阵,data为下一世代的矩阵,我们根据 initial 的数值,计算出 data 的数值。total 为周围活细胞的个数,如果当前为活细胞,total 大于三或者小于二,下一世代就会死去。如果当前为死细胞,total 等于三,下一世代活细胞就会繁殖到该单元格上。

接下来是制作动图的过程,前面几行是绘图的基本操作。之后,我们使用到了 matplotlib.animation 的方法。其中,FuncAnimation 接受的参数含义:fig 为图像句柄,generate 函数是我们更新每一帧图像所需数据的函数,下面会有介绍,fargs 为 genrate 函数的除去第一个参数的其他参数,第一个参数由 FuncAnimation 指定 framenum(帧数) 传给 generate 函数。frames 是帧数,interval 是更新图像间隔,save_count 为从帧到缓存的值的数量。

如果指定保存路径(html),则保存为 html 动画。

下面我们来看 generate 函数,NUM 为当迭代次数,frame_num 接收来自 FuncAnimation 的帧数。通过嵌套的 for 循环,我们逐个地更新方阵中各元素的状态。

最后,我们可以通过命令行参数,运行我们的程序:

-- size 参数为棋盘大小,--seed 为随机种子,用于产生不同的随机方阵。

高斯帕滑翔机枪(Gosper Glider Gun)

可将 --gosper 更改为 --glider 滑翔机。--save 为动图保存的地址。

1、Python猜拳小游戏代码:

2、import random #导入随机模块

3、

4、num = 1

5、yin_num = 0

6、shu_num = 0

7、while num 2:

12、 print('不能出大于2的值')

13、 else:

14、 data = ['石头', '剪刀', '布']

15、 com = random.randint(0, 2)

16、 print(您出的是{},电脑出的是{}.format(data[user], data[com]))

17、 if user == com:

18、 print('平局')

19、 continue

20、 elif (user == 0 and com == 1) or (user == 1 and com == 2) or (user == 2 and com == 0):

21、 print('你赢了')

22、 yin_num += 1

23、 else:

24、 print('你输了')

25、 shu_num += 1

26、 num += 1

27、Python数字炸弹小游戏代码:

28、import random

29、import time

30、

31、bomb = random.randint(1, 99)

32、print(bomb)

33、start = 0

34、end = 99

35、while 1 == 1:

36、

37、 people = int(input('请输入{}到{}之间的数:'.format(start, end)))

38、 if people >bomb:

39、 print('大了')

40、 end = people

41、 elif people <bomb:

42、 print('小了')

43、 start = people

44、 else:

45、 print('BOOM!!!')

46、 break

47、 print('等待电脑了输入{}到{}之间的数:'.format(start, end))

48、 time.sleep(1)

49、 com = random.randint(start + 1, end - 1)

50、 print('电脑输入:{}'.format(com))

51、 if com >bomb:

52、 print('大了')

53、 end = com

54、 elif com <bomb:

55、 print('小了')

56、 start = com

57、 else:

58、 print('BOOM!!!')

59、 break

ant 蚂蚁2. bagels 百吉饼另外贪吃蛇,吃豆子都是可以的,直接代码就可以玩。

Python包括随您的安装一起分发的大量标准库。标准库有一个称为Turtle的模块,这是一种向普通人介绍python编程的流行方法。今天介绍的所有游戏都是使用Python及其Turtle模块实现的。

每个游戏都完全独立于其他游戏,不试一试 您永远都不知道最喜欢哪种游戏。

安装完之后我们可以使用"python -m freegames list"来查看所有的游戏

贪吃蛇

贪吃蛇 -经典街机游戏。使用箭头键导航并吃绿色食品。每次食用食物,蛇就会长出一段。避免自己进食或出界!

吃豆子

吃豆子 –经典街机游戏。使用箭头键导航并吃掉所有白色食物。提防漫游迷宫的红色幽灵。

Flappy

Flappy-bird启发游戏。单击屏幕拍打翅膀。当您飞越屏幕时,请当心黑乌鸦。

加农炮

大炮-射击运动。单击屏幕发射您的炮弹。炮弹在其路径中弹出蓝色气球。弹出所有气球,然后才能越过屏幕。