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Python笔记-模拟病毒传染(第一版:数字方式)

Python笔记-模拟病毒传染(第一版:数字方式)

作者: 我开心0536 | 来源:发表于2020-03-02 00:32 被阅读0次

    【功能】
    模拟病毒传染,目前还不会用图形编程来表达,所以用文本的方式做个模拟
    (python 3.7版本下调试成功)
    【特点】
    1、可设置场地大小(用数组表示)
    2、可设置初始有多少个健康人员、多少个带病毒人员
    3、可设置病情级别
    4、全部人员被感染时,显示当时是第多少次循环
    5、最终直到所有人员全部达到最严重的病情级别
    【规则】
    1、每局病人自身加重1级(数值加1)比如原先是2级,下一局自动变成3级,直到设定的最高级别。
    2、病人检测上下左右相邻是否有健康的人员,如果有就传染这个健康人员
    3、每位人员,每局可上下左右随机移动1次,模拟人员随意流动。

    模拟病毒传染-数值设置演示.jpg 模拟病毒传染-初始代表图.jpg 模拟病毒传染-人员移动演示图.jpg 模拟病毒传染-全部被传染时的截图.jpg 模拟病毒传染-最终结果.jpg

    【以下为代码,右上角有复制按钮,可一键复制】

    #用数组模拟病毒传染    仅做演示 Ver:20200302.01
    import numpy as np  #导入numpy库,用于数组生成
    import random   #导入random库,主要用做下面代码中的生成随机数功能
    
    #  ==============================
    #  开始请设定以下初始值:
    #  ==============================
    changdi_x = 10      # 【场地X】初始空白场地高度,也就是几行,默认10行
    changdi_y = 18      # 【场地Y】初始空白场地宽度,也就是几列,默认18列
    renshu_1  = 20      # 【人数1】在这个空白场地上,初始有多少个健康的人(人数不能超过行x列的总和),默认20人
    renshu_2  = 1       # 【人数2】在这个空白场地上,健康人中,初始有多少个感染病毒人员(初始感染病毒人数必须小于初始健康人数)(初始病毒人数越大,传染速度越快),默认1人
    bingqingjibie = 99  # 【病情级别】病人病情级别达到多少级别时,代表这个病人已经死亡。 每一局病人病情自动增加1,代表病情加重1级,默认99级
    
    #创建指定长度或者形状的全零数组 zeros()函数, 此处代表创建空白场地,用全是0的数组来表示
    arr = np.zeros((changdi_x,changdi_y))
    print("第一步:空白场地已经生成如下,场地大小为:",changdi_x,"行x",changdi_y,"列")
    print(arr)
    
    #开始向里放置健康人员
    cishu=1  #循环次数,每放一个人加1次,当达到健康人数时停止循环
    while cishu <= renshu_1 :
        x = random.randint(0, changdi_x-1)  #在这个场地中,开始随机放置人员,这是随机生成位置的【行】
        y = random.randint(0, changdi_y-1)  #在这个场地中,开始随机放置人员,这是随机生成位置的【列】
        if  arr[x][y] != 1: #如果这个行列位置已经是1(代表有人了),就换一个位置,直到这个位置是没人的行和列
            arr[x][y]= 1
            cishu = cishu + 1 #每放置成功一个人,计数加1
    print('\n第二步:',renshu_1,'名健康人员已经随机放置进空白场地中,0代表空白位置,1代表有一个健康的人')
    print(arr)
    
    #开始放置数值为2的人(2代表感染病毒人员)
    cishu=1  #循环次数,每放一个人加1次,当达到初始病毒人数时停止循环
    while cishu <= renshu_2 :
        x = random.randint(0, changdi_x-1)  #在这个场地中,开始随机放置人员,这是随机生成位置的【行】
        y = random.randint(0, changdi_y-1)  #在这个场地中,开始随机放置人员,这是随机生成位置的【列】
        if  arr[x][y] == 1: #如果这个行列位置已经是1(代表有人了)
            arr[x][y]= 2
            cishu = cishu + 1 #每放置成功一个人,计数加1
    print('\n第三步:初始',renshu_2,'名健康人员感染病毒发作,0代表空白位置,1代表有一个健康的人,2代表初次感染病毒人员')
    print(arr)
    
    temp = input("\n初始准备已经完成,即将地开始病毒传染模拟\n 1、病人级别每天自动加重1级直到最重级别;\n 2、病人可传染上下左右相邻的健康人员;\n 3、所有人员,每天可上下左右移动1格;\n请在此处按任意键开始模拟: ")
    
    
    #  ==============================
    #  以上初始布局已经全部完成,下面开始循环
    #  ==============================
    cishu=1 # 开始局数设定为1,记录局数
    while sum(sum(arr)) < renshu_1 * bingqingjibie :  # 初始人数 x 最高病情级别,代表每个人都达到最重病情级别时结束:
        print('\n【第',cishu,'局开始】 ')
    
        #  ==============================
        #  每局病人自身加重1级(数值加1),并且检测上下左右相邻是否有健康(数值是1)的人员,如果有就传染他(健康人员的数值从1变成2)
        #  ==============================
        for x in range(0,changdi_x):        # 从第一行开始循环,直到最后一行
            for y in range(0,changdi_y):       #每行从第一列开始循环,直接最后一列
                if arr[x][y] > 1 and  arr[x][y]< 200 :   #如果当前位置是不健康的人(数值不是0或1的人,0代表空地,1代表健康的人,大于等于2的代表带病毒的人)
                    print('本局病人坐标为:',x+1,',',y+1)
    
                    #如果检测到病毒人员,病情自身加重1级
                    if arr[x][y] < bingqingjibie:     #如果病人严重程度没有到99级,就对这个病人每局病情加重一级。如果已经到了99级,权当代表这个病人已经OVER了
                        arr[x][y] = arr[x][y] + 1     #每局,自身数字+1,代表每一局病情又严重了1级
    
                    #开始检测这个病毒人员上下左右是否有相邻的健康人员,有的话就传染给这个相邻的健康人员
                    if x > 1:                 #先确定当前人员X坐标不是在第一行(因为第一行人员上面就不可能再有一行了)
                        if arr[x-1][y] == 1:  #检测上面相邻的人是否为1(1代表相邻有健康的人),如果是就传染他(把1变成2)
                            arr[x-1][y] = 2
                            print('    他传染了上面相邻的人,感染人数 +1')
                            renshu_2 = renshu_2 +1 #染病总人数+1
    
                    if x < changdi_x-1:       #先确定当前人员X坐标不是在最后一行
                        if arr[x+1][y]==1:    #检测下面相邻的人是否为1,如果是就把1变成2并放大100倍.(放大100倍,是为了防止新病人再被重新计算一次)
                            arr[x+1][y] = 200
                            print('    他传染了下面相邻的人,感染人数 +1')
                            renshu_2 = renshu_2 +1 #染病总人数+1
    
                    if y > 1 :                #先确定当前人员y坐标不是在最左边,即第一列
                        if arr[x][y-1] == 1:  #检测左面相邻的人是否为1,如果是就把1变成2
                            arr[x][y-1] = 2
                            print('    他传染了左面相邻的人,感染人数 +1')
                            renshu_2 = renshu_2 +1 #染病总人数+1
    
                    if y < changdi_y-1 :      #先确定当前人员y坐标不是在最右边,即最后一列
                        if arr[x][y+1]==1:    #检测右面相邻的人是否为1,如果是就把1变成2并放大100倍(放大100倍,是为了防止新病人再被重新计算一次)
                            arr[x][y+1] = 200
                            print('    他传染了右面相邻的人,感染人数 +1')
                            renshu_2 = renshu_2 +1 #染病总人数+1
    
        #上面为了防止向右、向下被传染的人员,在同一局中再一次传染别人,所以在上面将数值放大了100倍。本局传染结束,通过下面再缩小100倍还原回原数值
        for x in range(0,changdi_x):        # changdi_x
            for y in range(0,changdi_y):    # changdi_y
                if arr[x][y] >=200 :        # 将上面为了防止重复移动而放大100倍的数值再缩小回来。
                    arr[x][y] = arr[x][y] / 100
        print('本局传染结果为:')
        print(arr)
    
        if renshu_2 == renshu_1 : #染病人数等于总人数时,代表全部被感染
            print("\n当前是第", cishu, "局模拟,\n在",changdi_x,"x",changdi_y,"的场地上,\n所有人员共计",renshu_1,"名全部被感染!!!")
            renshu_2 = renshu_2 + 1 # 病人数+1,防止本段代码重复执行
            temp = input("按任意建继续模拟,直到所有人员均达到最严重病情级别")
    
        #  ==============================
        #  所有人员开始移动位置,代表人员可以流动。 每人每局可移动一次,一次只能上下左右移动一格,并且移动到的位置要没有人才可。
        #  ==============================
        for x in range(0,changdi_x):        # changdi_x
            for y in range(0,changdi_y):    # changdi_y
                if arr[x][y] > 0 and arr[x][y] <100 :   # 如果这个位置有人(0代表空地,1代表健康人,2及以上代表病人),则该人随机上下左右移动
                    fangxiang =  random.randint(1, 4)   #随机生成移动方向,1代表向上 2代表向下 3代表向左 4代表向右
    
                    if fangxiang == 1 and x > 0 :   #随机数字=1,代表准备向上移动。 如果要向上,必须保证当前人员不是在最顶上一行
                        if  arr[x-1][y] == 0 :      #并且上面位置没有人
                            arr[x-1][y] = arr[x][y] #上面的位置 变成 当时位置的数值
                            arr[x][y] = 0           #原先的位置空出来,变成0
                            print(x+1,',',y+1,'  向上移动了一步')
    
                    if fangxiang == 2 and x < changdi_x-1 :  #随机数字=2,代表准备向下移动。如果要向下,必须保证当前人员不是在最底下一行
                        if  arr[x+1][y] == 0 :               #并且下面位置没有人
                            arr[x+1][y] = arr[x][y]*100      #下面的位置变成 当时位置的数值*100。 乘以100,以为了防止在本局再移动一次!
                            arr[x][y] = 0                    #原先的位置空出来,变成0
                            print(x+1,',',y+1,'  向下移动了一步')
    
                    if fangxiang == 3 and y > 0 :     #随机数字=3,代表准备向左移动。如果要向左,必须保证当前人员不是在最左头
                        if  arr[x][y-1] == 0 :        #并且左面位置没有人
                            arr[x][y-1] =  arr[x][y]  #在面的位置 变成 当时位置的数值
                            arr[x][y] = 0             #原先的位置空出来,变成0
                            print(x+1,',',y+1,'  向左移动了一步')
    
                    if fangxiang == 4 and y < changdi_y-1 :     #随机数字=4,代表准备向右移动。 如果要向左,必须保证当前人员不是在最右边
                        if  arr[x][y+1] == 0 :                  #并且右面位置没有人
                            arr[x][y+1] = arr[x][y]*100         #右面的位置变成 当时位置的数值*100。 乘以100,以为了防止在本局再移动一次!
                            arr[x][y] = 0                       #原先的位置空出来,变成0
                            print(x+1,',',y+1,'  向右移动了一步')
    
        #上面为了防止向右、向下移动后的人员,在同一局中再一次被重复移动,所以在上面将数值放大了100倍。现在移动结束,通过下面再缩小100倍还原回原数值
        for x in range(0,changdi_x):        # changdi_x
            for y in range(0,changdi_y):    # changdi_y
                if arr[x][y] >=100 :        # 将上面为了防止重复移动而放大100倍的数值再缩小回来。
                    arr[x][y] = arr[x][y] / 100
        print('本局移动结果为:')
        print(arr)
        cishu = cishu + 1
    
    print("\n当前是第", cishu, "局模拟,\n在", changdi_x, "x", changdi_y, "的场地上,\n所有人员共计", renshu_1, "名全部被传染,并且全部达到最严重级别!!!")
    

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