歡迎來到Linux教程網
Linux教程網
Linux教程網
Linux教程網
您现在的位置: Linux教程網 >> UnixLinux >  >> Linux編程 >> Linux編程

沃爾夫勒姆自動機時空圖輸出 C語言實現

沃爾夫勒姆自動機時空圖輸出 C語言實現

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <conio.h>


//行寬度
#define ROW_LEN 38


//比特位域結構
typedef struct bits bits;
struct bits{

    unsigned int c0 : 1;
    unsigned int c1 : 1;
    unsigned int c2 : 1;
    unsigned int c3 : 1;
    unsigned int c4 : 1;
    unsigned int c5 : 1;
    unsigned int c6 : 1;
    unsigned int c7 : 1;
};


//行類型
typedef bits row[( ROW_LEN + 7 ) / 8];


//讀取行中元胞
unsigned int get_cell( row rw, int x ){

    unsigned int re = 0;


    if( x < -1 || x > ROW_LEN ){

        puts( "get_cell: 坐標錯誤." );

        return re;
    }

    if( -1 == x ){

        x = ROW_LEN - 1;
    }

    if( ROW_LEN == x ){

        x = 0;
    }


    switch( x % 8 ){

        case 0:{

            re = rw[x / 8].c0;
              }break;

        case 1:{

            re = rw[x / 8].c1;
              }break;

        case 2:{

            re = rw[x / 8].c2;
              }break;

        case 3:{

            re = rw[x / 8].c3;
              }break;

        case 4:{

            re = rw[x / 8].c4;
              }break;

        case 5:{

            re = rw[x / 8].c5;
              }break;

        case 6:{

            re = rw[x / 8].c6;
              }break;

        case 7:{

            re = rw[x / 8].c7;
              }break;
    }


    return re;
}


//修改行中元胞
void set_cell( row rw, int x, unsigned int v ){


    if( x < -1 || x > ROW_LEN ){

        puts( "set_cell: 坐標錯誤." );

        return;
    }

    if( -1 == x ){

        x = ROW_LEN - 1;
    }

    if( ROW_LEN == x ){

        x = 0;
    }


    v = v % 2;


    switch( x % 8 ){

        case 0:{

            rw[x / 8].c0 = v;
              }break;

        case 1:{

            rw[x / 8].c1 = v;
              }break;

        case 2:{

            rw[x / 8].c2 = v;
              }break;

        case 3:{

            rw[x / 8].c3 = v;
              }break;

        case 4:{

            rw[x / 8].c4 = v;
              }break;

        case 5:{

            rw[x / 8].c5 = v;
              }break;

        case 6:{

            rw[x / 8].c6 = v;
              }break;

        case 7:{

            rw[x / 8].c7 = v;
              }break;
    }
}


//演化行中元胞
unsigned int evo_cell( row rw, int x, unsigned char tab ){

    unsigned char num = 0;


    if( x < 0 || x > ROW_LEN - 1 ){

        puts( "evo_cell: 坐標錯誤." );

        return 0;
    }


    num |= ( unsigned char )get_cell( rw, x - 1 );
    num <<= 1;
    num |= ( unsigned char )get_cell( rw, x );
    num <<= 1;
    num |= ( unsigned char )get_cell( rw, x + 1 );


    return ( tab >> num ) & 0x01;
}


//演化行到另外一個行
void evo_row( row rw1, row rw2, unsigned char tab ){

    int x;


    for( x = 0; x < ROW_LEN; x++ ){

        set_cell( rw2, x, evo_cell( rw1, x, tab ) );
    }
}


//隨機初始化行
void rand_row( row rw ){

    int x;


    for( x = 0; x < ROW_LEN; x++ ){

        set_cell( rw, x, rand() % 2 );
    }
}


//顯示行
void display_row( row rw ){

    int x;


    for( x = 0; x < ROW_LEN; x++ ){

        printf( "%s", get_cell( rw, x ) ? "▉" : "  " );
    }

    printf( "\n" );
}

 

//規則選擇,這裡選擇為規則30,隨機產生等腰三角形
//這種自動機是一種隨機數算法的根基
#define TYPE_ID 30


//主函數
int main( int argc, char * argv[] ){

    row rw1, rw2;


    srand( ( unsigned int )time( NULL ) );

    rand_row( rw1 );


    while( 1 ){

        display_row( rw1 );

        _getch();

        evo_row( rw1, rw2, TYPE_ID );

        display_row( rw2 );

        _getch();

        evo_row( rw2, rw1, TYPE_ID );
    }

    return 0;
}

運行效果: 

Copyright © Linux教程網 All Rights Reserved