Game of Life--python

根据百度百科，生命游戏，简称为生命，是英国数学家约翰·何顿·康威在1970年发明的细胞自动机。

给定一个包含 m × n 个格子的面板，每一个格子都可以看成是一个细胞。每个细胞具有一个初始状态 live（1）即为活细胞， 或 dead（0）即为死细胞。每个细胞与其八个相邻位置（水平，垂直，对角线）的细胞都遵循以下四条生存定律：

1. 如果活细胞周围八个位置的活细胞数少于两个，则该位置活细胞死亡；

2. 如果活细胞周围八个位置有两个或三个活细胞，则该位置活细胞仍然存活；

3. 如果活细胞周围八个位置有超过三个活细胞，则该位置活细胞死亡；

4. 如果死细胞周围正好有三个活细胞，则该位置死细胞复活；

根据当前状态，写一个函数来计算面板上细胞的下一个（一次更新后的）状态。

进阶:

• 你可以使用原地算法解题吗？请记住，面板上所有格子需要同时被更新：你不能先更新某些格子，然后使用它们的更新后的值更新其他格子。
• 在此题中，我们使用二维数组来表示面板。原则上，面板是无限的，但当活细胞侵占了面板边界时会造成问题。你将如何解决这些问题？

关于这个题的代码和注释

class Solution(object):
    def gameOfLife(self, board):
        """
        :type board: List[List[int]]
        :rtype: void Do not return anything, modify board in-place instead.
        """
        # 那么我们分析，是不是可以使用原数组缓存结果。但又不影响后续计算。因为所有数组的值只有两个，1：存活，0：死亡。
        # 那么我们就可以用二进制11，表示当前状态存活，下一个状态存活。3
        # 01：表示当前状态存活，下一个状态死亡1
        # 10：表示当前状态死亡，下一个状态存活。2
        # 00：当前状态死亡，下一个状态存活。0
        m = len(board)
        n = len(board[0]) if m else 0

        for i in range(m):
            for j in range(n):
                # 每次需要重新统计刷新
                count = 0
                ## Count live cells in 3x3 block.
                # // 统计为1的邻居个数，包括自己
                # 用max是为了防止边界条件
                # min也是为了边界条件
                for I in range(max(i-1, 0), min(i+2, m)):
                    for J in range(max(j-1, 0), min(j+2, n)):
                        # board[I][J] & 1表示当前细胞是活的
                        count += board[I][J] & 1

                # if (count == 4 && board[i][j]) means:
                #     Any live cell with three live neighbors lives.
                # if (count == 3) means:
                #     Any live cell with two live neighbors.
                #     Any dead cell with exactly three live neighbors lives.
                # if (count == 4 && board[i][j]) means:邻居个数为3，count=3说明邻居个数为2
                # 什么情况下当前的细胞一定是活着的，1，我和所有的邻居个数和为4，并且我一定活着
                # 2.我和邻居的个数合为3，包括我死了，邻居为3，我活着，邻居为2
                # 判断下一个细胞是活着的状态，包括当前的状态和下一个状态
                if (count == 4 and board[i][j]) or count == 3:
                    # 10：表示当前状态死亡，下一个状态存活。
                    # 如果当前细胞是死的00，或者01或上10为10或者11，表示2或者3.
                    board[i][j] |= 2  # Mark as live.

        for i in range(m):
            for j in range(n):
                # 向右移动表示下一个状态
                board[i][j] >>= 1  # Update to the next state.a

from numpy import random
if __name__ == "__main__":
    height= random.randint(0,2,size=(9,15))
    Solution().gameOfLife(height.tolist())