康威的生命游戏计划

康威的生命游戏计划是一款基于细胞自动机的零玩家游戏。它由英国数学家 John Horton Conway 于 1970 年发明并被广泛研究和使用。它是一款简单而又深奥的游戏，可以被用来研究复杂系统的行为和演化。

什么是细胞自动机？

细胞自动机是一种数学模型，用来描述由简单规则组成的自动系统。它由许多个小单元组成，每个单元可以处于不同的状态。这些单元在每一次迭代中根据自身状态和周围邻居的状态来更新自己的状态。这些规则可以用来模拟自然和人工系统的行为。

如何玩康威的生命游戏计划？

康威的生命游戏计划看起来很简单，但它包含了很多有趣的数学和计算机科学问题。在这个游戏中，你需要选择一个初始状态，并根据游戏规则观察它的演化。

游戏规则

• 每个单元可以处于两个状态中的任意一个：存活或死亡。
• 每个单元有八个邻居，即上、下、左、右和四个对角线方向上的单元。
• 如果一个存活的单元周围有 fewer than 2 个存活的邻居或 more than 3 个存活的邻居，则这个单元在下一代将死亡。
• 如果一个死亡的单元周围恰好有 3 个存活的邻居，则在下一代这个单元将变为存活。

示例代码

下面是一个使用 Python 实现的康威游戏的代码示例：

def game_of_life(current_state):
    height, width = len(current_state), len(current_state[0])
    new_state = [[0] * width for _ in range(height)]

    for i in range(height):
        for j in range(width):
            count_alive = 0
            for x, y in [(i-1, j-1), (i-1, j), (i-1, j+1), (i, j-1), (i, j+1), (i+1, j-1), (i+1, j), (i+1, j+1)]:
                if 0 <= x < height and 0 <= y < width and current_state[x][y] == 1:
                    count_alive += 1
            if current_state[i][j] == 1 and (count_alive < 2 or count_alive > 3):
                new_state[i][j] = 0
            elif current_state[i][j] == 0 and count_alive == 3:
                new_state[i][j] = 1
            else:
                new_state[i][j] = current_state[i][j]

    return new_state

这个函数接受一个包含 0 和 1 的二维列表作为输入，每个元素表示对应单元的状态。在下一代中，函数将返回一个新的二维列表，表示单元更新后的状态。