Jogo da vida e fadiga

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O Jogo da Vida e Fadiga de Stewie é bastante semelhante ao Jogo da Vida de Conway, mais famoso .

O universo do Jogo da Vida e Fadiga de Stewie (GoLF) é uma grade ortogonal bidimensional infinita de células quadradas, cada uma das quais está em um dos três estados possíveis: vivo, morto ou cansado. Cada célula interage com seus oito vizinhos, que são as células que são horizontal, vertical ou diagonalmente adjacentes. A cada etapa, ocorrem as seguintes transições:

  • Qualquer célula viva com menos de dois vizinhos vivos morre, como se causada por subpopulação.
  • Qualquer célula viva com dois ou três vizinhos vivos vive para a próxima geração.
  • Qualquer célula viva com mais de três vizinhos vivos morre, como se por superpopulação.
  • Qualquer célula morta com exatamente três vizinhos vivos se torna uma célula viva, como se fosse reprodução.
  • Qualquer célula que esteja viva por duas gerações consecutivas morre, como se por fadiga. Não pode despertar para a vida novamente até a próxima geração
  • Qualquer célula que esteja fora dos limites da grade de entrada está morta, como se tivesse caído de um penhasco.

Desafio:

Seu desafio é pegar uma grade de dimensões n-por-m representando o estado inicial de um GoLF e um número inteiro p , e gerar o estado do jogo após p gerações.

Regras:

  • Os formatos de entrada e saída são opcionais, mas as grades de entrada / saída devem ter a mesma representação
  • Você pode escolher qualquer símbolo imprimível para representar células vivas e mortas (usarei 1para células vivas e 0células mortas).
  • Você pode escolher se possui 0 ou 1 indexado. Nos exemplos, p=1significa o estado após uma etapa.
  • O código mais curto em cada idioma vence
  • Função interna para automação celular é permitida

Casos de teste:

Nos exemplos, incluí apenas a grade de entrada na entrada, não p . Eu forneci saídas para vários valores de p . Você deve emitir apenas a grade que acompanha uma determinada entrada p .

Input:
0   0   0   0   0
0   0   1   0   0
0   0   1   0   0
0   0   1   0   0
0   0   0   0   0

--- Output ---
p = 1
0   0   0   0   0
0   0   0   0   0
0   1   1   1   0
0   0   0   0   0
0   0   0   0   0

p = 2
0   0   0   0   0
0   0   1   0   0
0   0   0   0   0
0   0   1   0   0
0   0   0   0   0

p = 3 -> All dead
---

Input:
0   1   0   0   0   0
0   0   1   0   0   0
1   1   1   0   0   0
0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0

--- Output ---
p = 1
0   0   0   0   0   0
1   0   1   0   0   0
0   1   1   0   0   0
0   1   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0

p = 2
0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0
1   0   0   0   0   0
0   1   1   0   0   0
0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0

p = 3
0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0
0   1   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0

p = 4 -> All dead
Input
0   1   1   0   1   1   0
1   1   0   1   1   1   1
0   1   0   0   0   1   0
0   0   0   1   1   0   1
1   0   0   1   0   1   1
0   0   1   1   0   1   1
1   1   0   0   0   0   1

--- Output ---
p = 1
1   1   1   0   0   0   1
1   0   0   1   0   0   1
1   1   0   0   0   0   0
0   0   1   1   0   0   1
0   0   0   0   0   0   0
1   0   1   1   0   0   0
0   1   1   0   0   1   1

p = 2
1   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0
1   0   0   1   0   0   0
0   1   1   0   0   0   0
0   1   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0
0   0   1   1   0   0   0   

p = 3
0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0
0   1   1   0   0   0   0
1   1   0   0   0   0   0
0   1   1   0   0   0   0
0   0   1   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0

p = 4
0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0
1   1   1   0   0   0   0
1   0   0   0   0   0   0
1   0   1   0   0   0   0
0   1   1   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0

p = 5
0   0   0   0   0   0   0
0   1   0   0   0   0   0
1   0   0   0   0   0   0
0   0   1   0   0   0   0
1   0   0   0   0   0   0
0   1   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0

p = 6
0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0
0   1   0   0   0   0   0
0   1   0   0   0   0   0
0   1   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0

p = 7
0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0
1   1   1   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0

p = 8
0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0
0   1   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0
0   1   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0
0   0   0   0   0   0   0

p = 9 -> All dead

Sim, estou ciente de que todas as sementes iniciais não terminarão em todas as células mortas.

code-golf  grid  matrix  cellular-automata  game-of-life 
— Stewie Griffin
fonte
Talvez você deva esclarecer que o item de transição 5 é aplicado "ao mesmo tempo" que os itens 1--4, ou seja, é baseado no estado antes de aplicar 1--4
— Luis Mendo
2
" células, cada uma das quais em um dos dois estados possíveis, vivos ou mortos " parece uma definição deliberadamente perversa, uma vez que a regra de fadiga posterior só pode ser expressa em um autômato finito padrão, fazendo com que cada célula tenha três estados (mortos, recentemente vivo, vivo por duas gerações consecutivas)
— Peter Taylor
11
Eu tenho uma regra de Golly para isso, se alguém quiser.
— CalculatorFeline
6
Jogando GoD, não é?
— Adám

Respostas:

3

MATL , 34 30 25 bytes

5 bytes removidos graças a uma sugestão de @CalculatorFeline !

0ii:"wy*~wt3Y6QZ+5:7mb*]&

Experimente online!

As entradas são uma matriz e um número. A matriz usa ;como separador de linhas. As matrizes para os três casos de teste são inseridas como

[0 0 0 0 0; 0 0 1 0 0; 0 0 1 0 0; 0 0 1 0 0;0 0 0 0 0]
[0 1 0 0 0 0; 0 0 1 0 0 0; 1 1 1 0 0 0; 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0]
[0 1 1 0 1 1 0; 1 1 0 1 1 1 1; 0 1 0 0 0 1 0; 0 0 0 1 1 0 1; 1 0 0 1 0 1 1; 0 0 1 1 0 1 1; 1 1 0 0 0 0 1]

Explicação

0     % Push 0. This represents the generation previous to the input one. Actually
      % This should be an array of zeros, but thanks to broadcasting it is
      % equivalent (and saves bytes)
i     % Input: array with starting generation
i     % Input: number of iterations, p.
      % STACK (bottom to top): 0, array with initial generation, p
:"    % Do the following p times
      %   STACK: previous gen, current gen
  wy  %   Swap, duplicate from below
      %   STACK: current gen, previous gen, current gen
  *~  %   Multiply element-wise, negate. This creates a mask of cells that do not 
      %   die of fatigue (they were 0 in the current or in the previous generation)
      %   STACK: current gen, fatigue mask
  wt  %   Swap, duplicate
      %   STACK: Fatigue mask, current gen, current gen
  3Y6 %   Push predefined literal: 8-neighbourhood: [1 1 1; 1 0 1; 1 1 1]
      %   STACK: Fatigue mask, current gen, current gen, 8-neighbourhood
  Q   %   Add 1 element-wise. This gives [2 2 2; 2 1 2; 2 2 2], which will be
      %   used as convolution kernel. Active cells with 2 neighbours will give 5;
      %   inactive cells with 3 neighbours will give 6; and active cells with 3
      %   neighbours will give 7
      %   STACK: Fatigue mask, current gen, current gen, convolution kernel
  Z+  %   2D convolution, keeping size
      %   STACK: Fatigue mask, current gen, convolution result
  5:7 %   Push array [5 6 7]
  m   %   Ismember, element-wise. Cells that give true will survive, unless fatigued
      %   STACK: Fatigue mask, current gen, cells that can survive
  b   %   Bubble up
      %   STACK: Current gen, cells that can survive, fatigue mask
  *   %   Multiply element-wise. This tells which cells survive considering fatigue.
      %   The result is the new generation
      %   STACK: "Current" gen which now becomes old, "new" gen which now becomes
      %   current
]     % End 
&     % Specify that implicit display will show only top of the stack
— Luis Mendo
fonte
11
Você pode explicar 3Y6com mais detalhes? Além disso, se o elemento do meio do kernel fosse .5, você poderia verificar o CGOL apenas 2<value<4. Pode ajudar.
— CalculatorFeline
@CalculatorFeline Essa é uma sugestão muito boa, obrigado! Isso levou a economizar 5 bytes, usando o dobro da máscara e testando-a 5<=value<=7. Quanto a 3Y6, é apenas um literal predefinido. Também 1Y6tem o bairro 4
— Luis Mendo
11
Hã. Isso realmente funcionou. Arrumado.
— CalculatorFeline
3

APL (Dyalog Classic 16.0) , 59 bytes

⌊{((3∊⌊{⍵,⍵-c}+/,⍵)∧.1>1|c)×(.1×c)+1⌈c←2 2⌷⍵}⎕U233A 3 3⍣⎕⊢⎕

Experimente online! (emulado no Classic 15.0)

APL (Dyalog Unicode 16.0) , 85 bytes

⌊{((3∊⌊{⍵,⍵-c}+/,⍵)∧.1>1|c)×(.1×c)+1⌈c←2 2⌷⍵}⌺3 3⍣⎕⊢⎕

Experimente online! (emulado no Unicode 15.0)

Solicita grade e, em seguida, p . Imprime a nova grade após p gerações.

Observe que isso usa a nova ⌺primitiva (Estêncil) que não está incluída no conjunto de caracteres Clássico, portanto, uma versão mais curta e uma versão com menos bytes.

Explicação a seguir…

— Adão
fonte
Formato de exibição da APL é bom :-)
— Luis Mendo
@LuisMendo Na verdade, não são "APL's", mas o intérprete faz um retorno de chamada para essa função APL quando deseja produzir. A função analisa o que queremos produzir e modifica-o de acordo. A explicação para a displayfunção está aqui .
— Adám
3

Golly RuleLoader, 295 bytes

@RULE Y
@TABLE
n_states:3
neighborhood:Moore
symmetries:permute
var z={1,2}
var y=z
var x=z
var w=z
var u=z
var a={0,z}
var b=a
var c=a
var d=a 
var e=a
var f=a
var g=a 
var h=a
0,z,y,x,0,0,0,0,0,1
z,a,0,0,0,0,0,0,0,0
z,y,x,w,u,a,b,c,d,0
2,a,b,c,d,e,f,g,h,0
1,a,b,c,d,e,f,g,h,2
@COLORS
2 255 0 0

A grade de entrada deve ser colada, os limites estão no nome da regra (por exemplo, 5* 3é Y:P5,3), pressione espaço para avançar.

— CalculatorFeline
fonte
2

Java 8, 333 bytes

int[][]G(int p,int[][]s){for(int h=s.length,w=s[0].length,y,x,n,a,b,t[][]=new int[h][w],i=0;i++<2*p;)for(y=0;y<h;++y)for(x=0;x<w;++x)if(i%2>0){for(n=0,a=y-2;++a<y+2;)for(b=x-2;++b<x+2;)n+=a>=0&a<h&b>=0&b<w&(a!=y|b!=x)&&s[a][b]>0?1:0;t[y][x]=s[y][x]<1?n==3?1:0:n<2|n>3|s[y][x]>1?0:2;}else s[y][x]=i==2*p&t[y][x]>1?1:t[y][x];return s;}

Explicação:

int[][]G(int p,int[][]s){
    for(int h=s.length,w=s[0].length,y,x,n,a,b,t[][]=new int[h][w],       //height, width, vars, temp array
            i=0;i++<2*p;)                                                 //for 2*generations: 1. calculate in temporary t, 2. copying to s
        for(y=0;y<h;++y)                                                  //for each row
            for(x=0;x<w;++x)                                              //for each column
                if(i%2>0){                                                //1. calculate
                    for(n=0,a=y-2;++a<y+2;)                               //n = number of alive cells around [y][x]. row above, at and below y
                        for(b=y-2;++b<y+2;)                               //column left, at and right of x
                            n+=a>=0&a<h&b>=0&b<w&(a!=y|b!=x)&&s[a][b]>0?1:0;    //if within bounds and not the cell itself, add 1 if alive.
                    t[y][x]=s[y][x]<1?n==3?1:0:n<2|n>3|s[y][x]>1?0:2;     //save next state in temporary, depending on rules. alive cells become 2.
                }
                else                                                      //2. copy temporary t to s
                    s[y][x]=i==2*p&t[y][x]>1?1:t[y][x];                   //if last generation, replace 2 by 1
    return s;
}
— Sebastian Matschke
fonte
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