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兰顿
蚂蚁是一种计算机模拟生物,其行为类似于真实的
蚂蚁。在兰顿
蚂蚁的模拟中,一只虚拟的
蚂蚁在
一个无限大的网格中行走,它会遇到黑色或白色的格子。如果它遇到的是白色的格子,它会向右转,并将当前的格子涂成黑色;如果它遇到的是黑色的格子,它会向左转,并将当前的格子涂成白色。下面是
使用Java模拟兰顿
蚂蚁的代码:
```java
public class LangtonAnt {
private int[][] grid;
private int antX, antY, antDir;
private final int ANT_UP=0, ANT_RIGHT=1, ANT_DOWN=2, ANT_LEFT=3;
public LangtonAnt(int width, int height) {
grid=new int[width][height];
antX=width / 2;
antY=height / 2;
antDir=ANT_UP;
}
public void step() {
if (grid[antX][antY]==0) {
antDir=(antDir + 1) % 4;
grid[antX][antY]=1;
} else {
antDir=(antDir + 3) % 4;
grid[antX][antY]=0;
}
switch (antDir) {
case ANT_UP:
antY--;
break;
case ANT_RIGHT:
antX++;
break;
case ANT_DOWN:
antY++;
break;
case ANT_LEFT:
antX--;
break;
}
if (antX < 0) {
antX=grid.length - 1;
} else if (antX >=grid.length) {
antX=0;
}
if (antY < 0) {
antY=grid[0].length - 1;
} else if (antY >=grid[0].length) {
antY=0;
}
}
public void printGrid() {
for (int y=0; y < grid[0].length; y++) {
for (int x=0; x < grid.length; x++) {
if (x==antX && y==antY) {
System.out.print("*");
} else if (grid[x][y]==0) {
System.out.print(" ");
} else {
System.out.print("#");
}
}
System.out.println();
}
}
public static void main(String[] args) {
LangtonAnt ant=new LangtonAnt(50, 50);
for (int i=0; i < 10000; i++) {
ant.step();
}
ant.printGrid();
}
}
```
在上面的代码中,我们定义了
一个`LangtonAnt`类来表示兰顿
蚂蚁。在类的构造函数中,我们初始化了
一个二维数组来表示网格,并将
蚂蚁的初始位置设置在网格的中心。
蚂蚁的初始方向为向上。
`step`
方法是模拟
蚂蚁的行走过程。首先,我们检查当前
蚂蚁所在的格子的颜色。如果是白色的,我们将
蚂蚁的方向向右转,并将当前的格子涂成黑色。否则,我们将
蚂蚁的方向向左转,并将当前的格子涂成白色。然后,我们根据
蚂蚁的方向更新
蚂蚁的位置。如果
蚂蚁走出了网格的边界,我们将它的位置重新设置到网格的另一侧。
`printGrid`
方法用来输出当前的网格状态。我们
使用`*`来表示
蚂蚁的位置,
使用空格表示白色的格子,
使用`#`表示黑色的格子。
在`main`
方法中,我们创建了
一个`LangtonAnt`对象,并模拟了10000步
蚂蚁的行走过程。最后,我们调用`printGrid`
方法输出了模拟结束后的网格状态。
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