Java：如何實施康威的人生遊戲？

Question

我學習生活的康威的遊戲來實現它在我自己的，和整個以下實現的規則來：

由N個單元給定板有m個，每個單元都有活的初始狀態（1）或死（0）。

• 少於兩隻活鄰居的活細胞死亡，彷彿引起下：每個單元有八個鄰國（水平，垂直，對角線）採用以下四個規則（從上面的維基百科文章所）相互作用-人口。
• 任何有兩個或三個活着的鄰居的活細胞都活在下一代。
• 三個以上的活鄰居的活細胞死亡，彷彿被過度人口..
• 正好與三隻活鄰居的死細胞變活細胞，彷彿再現。

而實現（https://discuss.leetcode.com/topic/29054/easiest-java-solution-with-explanation）：

public void gameOfLife(int[][] board) { 
    if (board == null || board.length == 0) return; 
    int m = board.length, n = board[0].length; 

    for (int i = 0; i < m; i++) { 
     for (int j = 0; j < n; j++) { 
      int lives = liveNeighbors(board, m, n, i, j); 

      // In the beginning, every 2nd bit is 0; 
      // So we only need to care about when will the 2nd bit become 1. 
      if (board[i][j] == 1 && lives >= 2 && lives <= 3) { 
       board[i][j] = 3; // Make the 2nd bit 1: 01 ---> 11 
      } 
      if (board[i][j] == 0 && lives == 3) { 
       board[i][j] = 2; // Make the 2nd bit 1: 00 ---> 10 
      } 
     } 
    } 

    for (int i = 0; i < m; i++) { 
     for (int j = 0; j < n; j++) { 
      board[i][j] >>= 1; // Get the 2nd state. 
     } 
    } 
} 

public int liveNeighbors(int[][] board, int m, int n, int i, int j) { 
    int lives = 0; 
    for (int x = Math.max(i - 1, 0); x <= Math.min(i + 1, m - 1); x++) { 
     for (int y = Math.max(j - 1, 0); y <= Math.min(j + 1, n - 1); y++) { 
      lives += board[x][y] & 1; 
     } 
    } 
    lives -= board[i][j] & 1; 
    return lives; 
} 

和驅動器：

public static void main(String args[]) { 
    GameOfLife gl = new GameOfLife(); 

    int[][] board = { 
       {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, 
       {0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0}, 
       {0, 1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0}, 
       {0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0}, 
       {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, 
       {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, 
       {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, 
       {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, 
       {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0} 
      }; 

    gl.gameOfLife(board); 
} 

我的問題是，怎樣做liveNeighbors()的x和y代表什麼？不明白爲什麼需要Math.min()和Math.max()。還有，lives是否代表董事會初始化的生命數量？

Answer 1

給定的代碼使用min和max函數將搜索限制爲數組中的有效條目。如果沒有這樣做，代碼將在嘗試使用-1,m或n作爲數組索引時返回ArrayOutOfBoundsException。 （循環不知道在地圖的右邊緣給出了一個正方形，它不應該搜索右邊的活着的鄰居;這些函數編碼該事實）。x和y只是循環控制變量用於迭代目標方塊周圍的有效方塊。

至於lives變量，這是佔位符來保持計數下面的循環找到了多少活的鄰居。您可能已經猜到了這一點，因爲它是liveNeighbors函數的返回值。

我們來舉個例子。我們將撥打liveNeighbors(board,9,9,0,2)，其中board是司機給出的主板。您的主板尺寸爲9x9，因此我們通過m和n，對於我們的示例，我們正在調查0,2（這是第三行中的第一個條目（右邊有一個1））的平方。太好了，讓我們開始吧。

i=0，所以x = Math.max(i - 1, 0) = Math.max(-1, 0) = 0（此示出了用於max功能的原因：如果我們剛纔說int x=i-1，我們最終會與x = -1這超出陣列的邊界的下一步，我們評估X < = Math.min（ i + 1，m - 1）= Math.min（1，8）= 1。如果我們正在調查最後一列中的單元格，則此條件會強制數組的右邊緣。

我會給你留下類似的邏輯，涉及y和j。

循環簡化爲：

for (int x = 0; x <= 1; x++) { 
    for (int y = 1; y <= 3; y++) { 
     lives += board[x][y] & 1; 
    } 
} 

內循環運行六次，具有以下(x,y)雙：(0,1),(0,2),(0,3),(1,1),(1,2),(1,3)。相信這些是我們正在調查的廣場的鄰居，以及廣場本身。

這六個平方五將在(1,2)返回1返回0，用一個，所以在這個循環結束，lives將等於1的最後一件事做的是lives -= board[i][j] & 1;，從而降低lives 1如果正方形我們正在調查中有一個1。在我們的情況下，它不會（board[i][j] = 0），所以我們減去0，留下1，我們返回。 liveNeighbors(board,9,9,0,2) = 1

我可能已經將x和y倒退一次或兩次，但希望這足以讓您瞭解正在發生的事情。