1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
| uses GraphABC;
const types = 3; //число типов рыб минус 1
rmax = 4; //радиус всех рыб
CanEat = rmax; //максимальное расстояние при поедании
eps = 0.00001; //необходимо при операциях с данными real
epsustupi = 0.1; //насколько значима иерархия среди хищников
strahkraj = 3; //во сколько раз жертвы боятся края меньше, чем хищников
ustupi = CanEat*10; //насколько значима иерархия среди хищников
BkColor = clBlack; //Фон
Height = 600; //Высота графического окна
Width = 780; //Ширина графического окна
xmin = 10; //
ymin = 10; //Минимальные и максимальные значения координат,
xmax = Width - 100; //которые могут принимать рыбы
ymax = Height - 140; //
Type
fishtype = class //Описание одной стаи
c, CanRazm, MaxKol, Kol, MaxLife, MinFood: integer;
//цвет, размножение, макс. кол-во, текущее кол-во, макс. жизнь,
//сколько хищнику нужно есть для размножения
Speed, See: real; //Нормальная скорость и зрение в пикселях
constructor create(ac, aCanRazm, aMaxKol, aMaxLife, aMinFood:integer; aSpeed, aSee: real);
begin
c:= ac; CanRazm:= aCanRazm; MaxKol:= aMaxKol; Kol:= 1;
MaxLife:= aMaxLife; MinFood:= aMinFood; Speed:= aSpeed; See:= aSee
end;
procedure ShowKol(y: integer); //отобразить текущее кол-во
var s: string;
begin
SetFontColor(c);
TextOut(xmax + 20, y, ' ');
str(Kol, s);
TextOut(xmax + 20, y, s);
end;
end;
var opisanie: array[0..types] of fishtype; //данные для всех стай
Type
fish = class
x, y, r, dx0, dy0: real; //текущие координаты, радиус и предыдущий шаг
tip, life, razm, status, food: integer;
//razm - время с момента последнего размножения,
//status - состояние - спокойное или возбуждённое
next, prev: fish; //двусвязный циклический список
constructor Create(ax, ay, ar: real; atip: integer; aprev, anext: fish);
begin
x:= ax; y:= ay; r:= ar; tip:= atip; prev:= aprev; next:= anext;
life:= 0; razm:= 0; dx0:= random; dy0:= random; status:= 1; food:= 0;
end;
procedure show;
begin
SetPenColor(opisanie[tip].c);
circle(round(x), round(y), round(r))
end;
procedure hide;
begin
SetPenColor(BkColor);
circle(round(x), round(y), round(r))
end;
destructor Destroy;
begin
hide;
opisanie[tip].kol:= opisanie[tip].kol - 1;
opisanie[tip].ShowKol(tip*40 + 20);
end;
procedure moveto(dx, dy: real);
begin
hide;
x:= x + dx; y:= y + dy;
if x > xmax then x:= xmax;
if x < xmin then x:= xmin;
if y > ymax then y:= ymax;
if y < ymin then y:= ymin;
show
end;
procedure MakeDeti(var mama, StartAkula, KonAkula, StartKilka, KonKilka : fish);
//произвести потомство
var d: fish;
begin
razm:= 0;
food:= 0;
d:= fish.create(x, y, r, tip, mama, next);
next.prev:= d;
next:= d;
if mama = KonAkula then KonAkula:= d;
if mama = KonKilka then KonKilka:= d;
opisanie[tip].kol:= opisanie[tip].kol + 1;
opisanie[tip].ShowKol(tip*40 + 20);
end;
procedure step(var ribka, StartAkula, KonAkula, StartKilka, KonKilka : fish);
//Здесь алгоритмы для рыб
var i, imin: integer;
dx, dy, d, dx2, dy2, dmin: real;
t, trup, found: fish;
FoundOhot: boolean;
begin
status:= 1; //Нормальное состояние
dx:= 0; dy:= 0;
if tip > 0 then
begin //Начало алгоритма для жертв
t:= StartAkula;
if t<>nil then
repeat //Ищем всех хищников в поле видимости
d:= sqrt((x - t.x)*(x - t.x) + (y - t.y)*(y - t.y));
if d < opisanie[tip].See then
begin
if d < eps then d:= eps;
dx2:= (x - t.x)/(d*d);
dy2:= (y - t.y)/(d*d);
dx:= dx + dx2;
dy:= dy + dy2;
status:= 2; //Возбуждённое состояние
end;
t:= t.next
until t = KonAkula.next;
//И обратим внимание на края:
if x - xmin < opisanie[tip].See then dx:= dx + 1/((x - xmin + eps)*strahkraj);
if xmax - x < opisanie[tip].See then dx:= dx + 1/((x - xmax - eps)*strahkraj);
if y - ymin < opisanie[tip].See then dy:= dy + 1/((y - ymin + eps)*strahkraj);
if ymax - y < opisanie[tip].See then dy:= dy + 1/((y - ymax - eps)*strahkraj);
d:= sqrt(dx*dx + dy*dy);
if d < eps then
begin
dx:= 2*status*random*opisanie[tip].Speed - status*opisanie[tip].Speed;
dy:= 2*status*random*opisanie[tip].Speed - status*opisanie[tip].Speed
end
else
begin
dx:= status*opisanie[tip].Speed*dx/d;
dy:= status*opisanie[tip].Speed*dy/d
end
end
else {tip = 0}
begin //Начало алгоритма для хищников
dmin:= 11000;
t:= StartAkula;
while t<>ribka do //Проверяем всех выше по иерархии
begin
d:= sqrt((x - t.x)*(x - t.x) + (y - t.y)*(y - t.y));
if (d < dmin) and (abs(dx0 - t.dx0) < epsustupi) and
(abs(dy0 - t.dy0) < epsustupi) then dmin:= d;
t:= t.next
end;
FoundOhot:= dmin < ustupi;
dmin:= 11000;
found:= nil;
t:= StartKilka;
if (t<>nil) and (life > 100) and not FoundOhot then
repeat
d:= sqrt((x - t.x)*(x - t.x) + (y - t.y)*(y - t.y));
if d < dmin then
begin
dmin:= d;
found:= t //found - ближайшая жертва
end;
t:= t.next
until t = KonKilka.next;
if (found <> nil) and (dmin < opisanie[tip].See) then
begin
status:= 2; //Возбуждённое состояние
dx:= found.x - x;
dy:= found.y - y;
if dmin < CanEat + status*opisanie[tip].Speed then
begin //Поедание
found.next.prev:= found.prev;
found.prev.next:= found.next;
if (found = StartKilka) and (found = KonKilka) then
begin
StartKilka:= nil;
KonKilka:= nil
end;
if found = StartKilka then
StartKilka:= StartKilka.next;
if found = KonKilka then
KonKilka:= KonKilka.prev;
found.destroy;
food:= food + 1
end
end
else
if (x <= xmin) or (x >= xmax) or (y <= ymin) or (y >= ymax) then
begin
dx:= 2*status*random*opisanie[tip].Speed - status*opisanie[tip].Speed;
dy:= 2*status*random*opisanie[tip].Speed - status*opisanie[tip].Speed
end
else
begin
dx:= dx0; dy:= dy0 //Повтор предыдущего шага - патрулирование
end;
d:= sqrt(dx*dx + dy*dy);
if d > eps then
begin
dx:= status*opisanie[tip].Speed*dx/d;
dy:= status*opisanie[tip].Speed*dy/d;
end
end;
//Начало алгоритма для всех рыб
moveto(dx, dy);
dx0:= dx; dy0:= dy;
life:= life + 1; razm:= razm + 1;
if opisanie[tip].Kol >= opisanie[tip].MaxKol then Razm:= 0;
if (razm > opisanie[tip].CanRazm) and (food >= opisanie[tip].minfood) then
MakeDeti(ribka, StartAkula, KonAkula, StartKilka, KonKilka);
if life > opisanie[tip].MaxLife then //Смерть от старости
begin
trup:= ribka; ribka:= ribka.prev;
trup.next.prev:= trup.prev;
trup.prev.next:= trup.next;
if trup = StartKilka then
StartKilka:= StartKilka.next;
if trup = KonKilka then
KonKilka:= KonKilka.prev;
if trup = StartAkula then
StartAkula:= StartAkula.next;
if trup = KonAkula then
KonAkula:= KonAkula.prev;
if trup = trup.next then ribka:= nil;
trup.destroy;
end
end;
end;
var i: integer;
p, q, StartAkula, StartKilka, KonAkula, KonKilka, tek: fish;
begin
SetWindowSize(Width, Height);
SetWindowLeft(200);
SetWindowTop(50);
SetWindowCaption('Битва за жизнь');
SetFontSize(10);
SetFontName('Arial');
SetBrushColor(BkColor);
FillRect(0, 0, Width + 2000, Height + 1500);
SetFontColor(clWhite);
TextOut(10, ymax + 20, 'Автор программы - Иванов С.О. e-mail: [email]ssyy@yandex.ru[/email]');
TextOut(10, ymax + 20+1*18, 'Программа моделирует поведение нескольких стай рыб. Справа - количества рыб в текущий');
TextOut(10, ymax + 20+2*18, 'момент времени. Изменяя параметры в коде программы, можно влиять на ход битвы.');
TextOut(10, ymax + 20+3*18, 'По умолчанию: красные - хищники, поедают любых рыб из других стай, не плодятся,');
TextOut(10, ymax + 20+4*18, 'пока не поели; синие - жертвы, самые медленные, но быстрее всех плодятся; зелёные - жертвы,');
TextOut(10, ymax + 20+5*18, 'быстрее синих, но плодятся медленнее; желтые - самые быстрые среди жертв, но желтых мало.');
SetFontSize(12);
StartAkula:= nil;
StartKilka:= nil;
KonAkula:= nil;
KonKilka:= nil;
//c - цвет.
//CanRazm - минимальное количество ходов отдельно взятой рыбы между двумя
// её последовательными размножениями.
//MaxKol - максимально допустимое количество рыб данного вида.
//Kol - количество рыб данного вида в текущий момент времени.
//MaxLife - максимальная продолжительность жизни.
// После того, как рыба сделает больше шагов, чем это число, она умирает.
//MinFood - минимальное количество съеденных жертв, необходимое для размножения
// (только для хищников; для жертв это количество принято за -1).
//Speed - нормальная скорость. Максимальная скорость рыбы в 2 раза больше этого числа.
//See - радиус обзора - как далеко видит рыба.
//c, CanRazm, MaxKol, MaxLife, MinFood, Speed, See
opisanie[3]:= fishtype.create(clYellow, 300, 15, 1500, -1, 0.99, 50);
opisanie[2]:= fishtype.create(clGreen, 150, 50, 1500, -1, 0.9, 50);
opisanie[1]:= fishtype.create(clBlue, 30, 50, 500, -1, 0.7, 35);
opisanie[0]:= fishtype.create(clRed, 1000, 40, 5000, 1, 1, 100);
SetPenColor(clWhite);
rectangle(round(xmin - rmax - 1), round(ymin - rmax - 1),
round(xmax + rmax + 1), round(ymax + rmax + 1));
//Теперь нужно построить первоначальный список
q:= fish.create(xmin + 10, ymax - 10, rmax, 0, nil, nil);
p:= fish.create(xmin + 10, ymin + 10, rmax, 1, q, q);
q.next:= p; q.prev:= p;
StartAkula:= q; KonAkula:= q;
StartKilka:= p; KonKilka:= p;
p:= fish.create(xmax - 10, ymin + 10, rmax, 2, KonKilka, StartAkula);
StartAkula.prev:= p;
KonKilka.next:= p; KonKilka:= p;
p:= fish.create(xmax - 10, ymax - 10, rmax, 3, KonKilka, StartAkula);
StartAkula.prev:= p;
KonKilka.next:= p; KonKilka:= p;
for i:= 0 to types do opisanie[i].ShowKol(i*40 + 20);
//И все ходят по очереди, пока хоть кто-то жив.
tek:= StartKilka;
repeat
tek:= tek.next;
tek.step(tek, StartAkula, KonAkula, StartKilka, KonKilka);
until (tek = nil);
end. |