Gra w życie

gameoflife.cpp

/*
Gra w życie została wymyślona w 1970 roku przez Johna Conwaya.
Rozpatrujemy wariant, w którym plansza składa się z komórek rozmieszczonych obok siebie na prostokątnej siatce 
o wymiarach n × m, w której numeracja wierszy i kolumn zaczyna się od 1. Każda komórka może być w jednym z dwóch stanów: 
żywa ”X” lub martwa ”.”. Przyjmijmy, że komórki z prawej krawędzi siatki sąsiadują z komórkami z lewej krawędzi siatki,
a komórki z górnego wiersza sąsiadują z komórkami dolnego wiersza siatki. Każda komórka ma 8 sąsiadów, połączonych z nią 
bokiem lub wierzchołkiem.
Układ komórek podlega ewolucji. W następnym pokoleniu będą żywe tylko te komórki, które w bieżącym pokoleniu spełniają 
jeden z dwóch warunków:
• Komórka jest żywa i ma dwóch lub trzech żywych sąsiadów (inaczej umiera z samotności lub na 
skutek zbyt dużego zagęszczenia).
• Komórka jest martwa, ale ma dokładnie trzech żywych sąsiadów.
*/

#include <iostream>
#include <cstring>

// ....................
// ....................
// ....................
// ....................
// .......X.XX.........
// .......XXX..........
// ........X...........
// ....................
// ....................
// ....................
// ....................
// ....................
//
// next gen:
// if cell alive currently, cell will be alive if 2 or 3 alive neighbours rn
// if cell dead currencly, cell will be alive if exactly 3 alive neighbours rn

int countAliveNeighbours(int x, int y, char world[][20]) {
  int count = 0;
  for(int a = x - 1; a <= x + 1; a++) {
    for(int b = y  - 1; b <= y + 1; b++) {
      int tmpA,
          tmpB;
      // Prevent check of given cell
      if(a != x || b != y) {
        tmpA = (a < 0) ? 11 : (a > 11) ? 0 : a;
        tmpB = (b < 0) ? 19 : (a > 19) ? 0 : b;
        // printf("\n%d, %d", tmpA, tmpB);
        // printf("%c", world[tmpA][tmpB]);
        if(world[tmpA][tmpB] == 'x') count++;
      }
    }
  }
  
  return count;
}

void game(int gens) {
  char world[12][20] = {
    {'.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'},
    {'.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'},
    {'.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'},
    {'.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'},
    {'.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', 'x', '.', 'x', 'x', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'},
    {'.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', 'x', 'x', 'x', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'},
    {'.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', 'x', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'},
    {'.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'},
    {'.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'},
    {'.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'},
    {'.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'},
    {'.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'}
  };
  
  // printf("%d", countAliveNeighbours(6, 10, world));
  
  int previousAliveCount = 0,
      stillGrowthCount = 1;
  // Generation
  for(int gen = 1; gen <= gens; gen++) {
    char newWorld[12][20];
    std::memcpy(newWorld, world, sizeof(newWorld));
    
    if(gen > 1) {
      // Row
      for(int x = 0; x < 12; x++) {
        // Column
        for(int y = 0; y < 20; y++) {
          char cell = world[x][y];
          
          int aliveCount = countAliveNeighbours(x, y, world);
          
          if((cell == 'x' && (aliveCount == 2 || aliveCount == 3)) ||
             (cell == '.' && aliveCount == 3)) {
            // cell alive in next gen
            newWorld[x][y] = 'x';
          } else {
            // cell dead in next gen
            newWorld[x][y] = '.';
          }
        }
      }
      
      std::memcpy(world, newWorld, sizeof(world));
    }
    
    printf("\n\n----------\n\nGeneration %d", gen);
    int aliveCount = 0;
    for(int a = 0; a < 12; a++) {
      printf("\n");
      for(int b = 0; b < 20; b++) {
        printf("%c", newWorld[a][b]);
        if(newWorld[a][b] == 'x') aliveCount++;
      }
    }
    printf("\n----------\n| Alive cells: %d", aliveCount);
    printf("\n| Still growth: %s", (previousAliveCount == aliveCount) ? "YES" : "NO");
    stillGrowthCount = (previousAliveCount == aliveCount) ? stillGrowthCount + 1 : 1;
    printf("\n| Still growth count: %d", stillGrowthCount);
    
    previousAliveCount = aliveCount;
  }
}

int main() {
  game(100);
}