Реализация игры «Инь-Ян»

@Evge_n · Регистрация: 11.12.2014

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Доброго времени суток. Я делаю курсовой проект на Java и столкнулся с проблемой, но обо всём по порядку.

Краткая постановка задачи.
Игра «Инь-Ян» представляет собой клеточный автомат, состояния ячеек и правила переключения которого приближённо отражают закон единства и борьбы противоположностей. Ячейки автомата имеют три состояния: пустая ячейка (мёртвая), живая ячейка Инь и живая ячейка Ян. Соседние по-Муру ячейки (у каждой ячейки их 8), если они живые, называются соседями. Правила переключения определены таким образом, чтобы популяции ячеек Инь и Ян противоборствовали, но не могли развиваться друг без друга. Вот эти правила:
1. Рождение. У пустой ячейки ровно три соседа (живых), и они не все одинаковые – в ней рождается Ян, если: среди соседей только один Ян, или Инь, среди соседей только один Инь.
2. Гибель от перенаселения (одиночества). Живая ячейка, имеющая больше четырех (меньше двух) соседей, умирает от перенаселения (от одиночества);
3. Гибель в неравном противостоянии. У живой ячейки ровно четыре соседа, из которых большинство – противоположного типа – ячейка умирает.
Начальные конфигурации формируются случайно (с помощью генератора случайных чисел для заданных вероятностей Инь и Ян). Эволюция, порождаемая заданной начальной конфигурацией состояний клеток, может быть изучена в общем случае только путём её пошагового воспроизведения. Однако для каждого значения вероятности генерации можно отследить статистику результата через n шагов и говорить в каком случае будет больше вероятность вырождения автомата за заданное количество шагов.

Готов уже весь код и текст работы, но есть загвоздка - где-то в программе закралась ошибка и в итоге вся популяция инь-ян погибает на третьем ходу, симуляции жизни не происходит. У меня, честно сказать, уже глаза замылились на эту работу, сколько не анализирую код, а проблему найти не могу. Помогите отследить ошибку.

В архиве исходники классов проекта.

@RinatV · 10.04.2016, 22:40

замудрил чуток с поиском соседей из-за перевода алгоритма с языка Си, я не стал сильно углубляться, но вроде что-то работает

Изменены некоторые идентификаторы, для понятности, если есть желание вернуть, то нажимай в эклипсе Ctrl-Shift-R и назначай новое уникальное имя.

@Evge_n · 11.04.2016, 19:20 **[ТС]**

RinatV, спасибо, что откликнулись, это уже больше похоже на правду. Класс поиска соседей сильно переделан, я надеялся, что в моём коде нужно было одну или две строки убрать или добавить)) Единственное, что я пытался сделать по заданию, а в вашей реализации это убрано, так расчёт соседей по-Муру (у каждой ячейки их 8).

Java

if ((row == 0 && col == 0)
                || (row == rowCount - 1 && col == columnCount - 1)
                || (row == 0 && col == columnCount - 1)
                || (row == rowCount - 1 && col == 0))
            resultSize = 3;// в углах три соседа
        else if (row == 0 || col == 0)
            resultSize = 5;// у краев 6 соседей
        else
            resultSize = 8; // в поле 8 соседей

По идее, у каждой клетки по 8 соседей.

@RinatV · 11.04.2016, 19:27

Я незнаю что такое "расчёт соседей по-Муру", можно хотябы ссылку хотя бы на личность "по-Муру". 8 соседей только в поле получается.

Я и не стал обращать внимания на лишние методы т.к. вроде все упростилось и лишние знания никчему.

@Evge_n · 11.04.2016, 19:45 **[ТС]**

Если я правильно понял, то имеется ввиду окрестность Мура
https://ru.wikipedia.org/wiki/... 1%80%D0%B0

В такой окрестности клетки, примыкающие к граням поля соседствуют с клетками, как бы на "противоположенной стороне". Если я не ошибаюсь, то квадратное поле здесь на самом деле является поверхностью тора.

http://oco.org.ua/%D0%BA%D0%BB... %82%D1%8B/

Добавлено через 4 минуты
В моём варианте было сделано так сложно и запутано как раз для просчёта этих Муровских соседей. Каждый метод считал соседей отдельно в центральной области, для верхнего, нижнего, правого и левого рядов.

@RinatV · 11.04.2016, 20:41

Вот код с торированием пространства, особо ничего не меняет.

Java

public class CalculateNeighbors {
 
    private int[][] neighborXYOffsets = new int[][] { { -1, -1 }, { 0, -1 },
            { 1, -1 }, { -1, 0 }, { 1, 0 }, { -1, 1 }, { 0, 1 }, { 1, 1 } };
 
    public int[] findNeighborsCentralArea(int row, int col,
            int[][] aRandomArray, int rowCount, int colCount) {
 
        int[] resultArray = new int[8];
 
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            int neighborRow = row + neighborXYOffsets[i][0];
            int neighborCol = col + neighborXYOffsets[i][1];
 
            // Торирование
            if (neighborRow == -1)
                neighborRow = rowCount - 1;
            if (neighborCol == -1)
                neighborCol = colCount - 1;
            if (neighborCol == colCount)
                neighborCol = 0;
            if (neighborRow == rowCount)
                neighborRow = 0;
 
            resultArray[i] = aRandomArray[neighborRow][neighborCol];
        }
 
        return resultArray;
    }
}

@Evge_n · 12.04.2016, 00:58 **[ТС]**

Благодаря помощи форумчанина RinatV, было установлено, что в оригинальной программе в методе oneStepOfGame() необходимо при каждом его вызове копировать содержимое передаваемого в параметрах двумерного массива во вновь создаваемый массив, содержащий игровое поле.

Java

public int[][] oneStepOfGame(int[][] aRandomArray, int aNumberOfRows, int aNumberOfColumns) {
 
        int[][] oneStepOfGameArray = new int[aNumberOfRows][aNumberOfColumns];
        CalculateNeighbors cn = new CalculateNeighbors();
 
        for (int i = 0; i < aNumberOfRows; i++) {
            for (int j = 0; j < aNumberOfColumns; j++) {
 
                oneStepOfGameArray[i][j] = aRandomArray[i][j];
            }
        }

Кроме того неверно были составлены условия проверки на жизнеспособность клеток. Правильный (насколько это представляется объективным) вариант имеет следующий вид:

Java

if ((countingReps(neighbors, 1) + countingReps(neighbors, 2)) > 4 ||
                        (countingReps(neighbors, 1) + countingReps(neighbors, 2)) < 2) {
 
                    oneStepOfGameArray[i][j] = 0;
 
                } else if ((countingReps(neighbors, 0) == 4)
                        && (countingReps(neighbors, 2) != 2))
 
                    oneStepOfGameArray[i][j] = 0;
 
                else if ((countingReps(neighbors, 1) + countingReps(neighbors,
                        2)) == 3 && oneStepOfGameArray[i][j] == 0) {
 
                    if (countingReps(neighbors, 1) == 1)
                        oneStepOfGameArray[i][j] = 1;
                    else
                        oneStepOfGameArray[i][j] = 2;
                }

где neighbors - один из вариантов массива соседей анализируемой клетки.

Итоговый код основных классов находится в архиве.

@RinatV http://1248.site 130 / 118 / 20 Регистрация: 15.05.2012 Сообщений: 341 Записей в блоге: 10
	11.04.2016, 19:27	4
	Я незнаю что такое "расчёт соседей по-Муру", можно хотябы ссылку хотя бы на личность "по-Муру". 8 соседей только в поле получается. Я и не стал обращать внимания на лишние методы т.к. вроде все упростилось и лишние знания никчему. 0

@Evge_n 0 / 0 / 1 Регистрация: 11.12.2014 Сообщений: 14
	11.04.2016, 19:45 [ТС]	5
	Если я правильно понял, то имеется ввиду окрестность Мура https://ru.wikipedia.org/wiki/... 1%80%D0%B0 В такой окрестности клетки, примыкающие к граням поля соседствуют с клетками, как бы на "противоположенной стороне". Если я не ошибаюсь, то квадратное поле здесь на самом деле является поверхностью тора. http://oco.org.ua/%D0%BA%D0%BB... %82%D1%8B/ Добавлено через 4 минуты В моём варианте было сделано так сложно и запутано как раз для просчёта этих Муровских соседей. Каждый метод считал соседей отдельно в центральной области, для верхнего, нижнего, правого и левого рядов. 0

	12.04.2016, 00:58