Implementar o jogo da vida em qualquer coisa, exceto em uma grade regular


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O Jogo da Vida de Conway é (quase) sempre jogado em uma grade quadrada regular, mas não precisa ser.

Escreva um programa que implemente as regras padrão das células vizinhas do Jogo da Vida de Conway em um bloco bidimensional do plano euclidiano que não é um bloco regular de quadrados, triângulos ou hexágonos .

Especificamente, o ladrilho que você escolher ...

  1. Deve conter pelo menos 2 (mas finamente muitos) protótipos de formas diferentes .
    • As diferentes formas podem ser versões em escala ou giradas uma da outra.
    • Eles devem ser capazes de ladrilhar o plano inteiro sem deixar orifícios.
    • Eles devem ser polígonos simples com perímetro finito. (Eles podem não ser fracamente simples.)
  2. Deve ser isomorficamente distinto das grades quadradas, triangulares e hexagonais.
    • Qualquer mosaico que se reduz trivialmente a uma grade quadrada, triangular ou hexagonal regular não é permitido. (Você ainda pode usar quadrados / triângulos / hexágonos em outras inclinações.)
    • A borda entre dois protótipos pode conter várias arestas e vértices, mas deve ser contínua.

Seu mosaico pode ser periódico ou aperiódico, mas quando expandido para cobrir todo o plano, cada protótipo deve aparecer infinitamente várias vezes. (Portanto, não "codifique" determinadas partes do seu mosaico para ajudar a obter os pontos extras abaixo.)

Cada um dos seus protótipos representa uma célula do Jogo da Vida que é vizinha de outras células:

  • Células que compartilham arestas ou vértices são consideradas vizinhas.
  • As células que compartilham várias arestas ou vértices ainda são contadas apenas nos vizinhos uma vez.
  • As células não podem se vizinhos.

Links de inspiração lado a lado:

Resultado

Seu programa deve exibir algum tipo de representação gráfica de seu ladrilho com o Game of Life sendo reproduzido nele, que você deve, obviamente, publicar no formato image / gif / jsfiddle.

Desenhe as linhas das arestas e use uma cor clara para células mortas e uma cor escura para células vivas.

Pontuação

Sua pontuação de envio é o número de votos positivos menos votos negativos, além de pontos extras para descobrir padrões comuns de Jogo da Vida em seu ladrilho:

  • Encontre uma natureza morta - um padrão que não muda de uma geração para a seguinte. (+2)
  • Encontre osciladores com período de 2 a 29. (+3 para cada período que você encontrar até um total de 5 períodos ou +15 pontos no máximo)
  • Encontre um oscilador com um período de 30 ou mais. (+7)
  • Encontre uma nave espacial - algo que possa ficar arbitrariamente longe do local inicial, sem deixar detritos. (Pode não ser necessariamente um oscilador em movimento.) (+10)
  • Encontre outra nave espacial que se mova de maneira distinta (e não seja uma versão espelhada da primeira nave espacial), por exemplo, veja planador e LWSS . (+10)
  • Encontre um padrão de crescimento infinito . Você não precisa provar que o crescimento é infinito, apenas nos mostre evidências suficientes do padrão de que é praticamente certo. (+25)
  • Encontre uma arma - algo que gere naves espaciais para sempre (isso também conta como crescimento infinito). (+50)

Os padrões de crescimento infinito devem começar com um número finito de células vivas e os outros padrões devem sempre conter um número limitado de células vivas (por exemplo, uma nave espacial não deve crescer arbitrariamente grande ao longo do tempo).

Devido à natureza das inclinações aperiódicas, parece provável que muitos desses padrões seriam impossíveis de serem implementados nelas. Assim, qualquer ladrilho aperiódico verificável recebe +40 pontos automaticamente. Um padrão que funciona em um local em um ladrilho aperiódico não precisa funcionar em outros locais.

Cada um dos bônus pode ser aplicado apenas uma vez. Naturalmente, precisamos ver a saída para verificá-las. A pontuação mais alta vence.

Notas

  • Cada resposta pode ter apenas bônus aplicados a uma peça específica. (Embora fique à vontade para incluir inclinações relacionadas.)
  • As regras do Jogo da Vida são as seguintes:
    1. Qualquer célula viva com menos de 2 ou mais de 3 vizinhos vivos morre.
    2. Qualquer célula morta com exatamente 3 vizinhos vivos ganha vida.
    3. Outras células não mudam.
  • Padrões para os pontos extras devem ser possíveis, independentemente das condições de contorno, mas, caso contrário, você poderá escolher as condições de contorno que desejar.
  • Por padrão, o plano de fundo deve ser todos os blocos mortos.

Agradecemos a Peter Taylor, Jan Dvorak e githubphagocyte por ajudar a criar brechas no que inclinações devem ser permitidas.

(Caso alguém esteja curioso, esse é definitivamente o meu favorito dos meus próprios desafios .)


7
Há um argumento forte de que, se não estiver em uma grade quadrada regular, não é a Vida de Conway, mas um autômato semelhante à Vida. Certamente, se você quiser falar sobre "as regras padrão do Jogo da Vida de Conway" e excluir as inclinações nas quais cada célula tem exatamente oito vizinhos, você está pedindo um oxímoro.
Peter Taylor

2
@ PeterTaylor Essa é uma diferença semântica que eu não consigo imaginar seria confusa neste contexto, mas apenas para ter certeza de que a mudei (junto com as sugestões de Martin).
Hobbies de Calvin

4
Preciso telhar o avião euclidiano ?
9788 John Dvorak

3
Sua condição " topologicamente distinta " também deixa uma brecha maciça que permite a implantação direta da Vida padrão por meio de uma grade de quadrados, cada um dos quais com uma cunha triangular removida de sua borda superior. O resultado é um mosaico de triângulos e triângulos quadrados-negativos, nos quais cada triângulo possui dois quadrados para vizinhos, cada quadrado possui dois triângulos e oito quadrados, e os triângulos podem ser simplesmente ignorados. Essa é uma pontuação básica de 10230 pontos barata.
Peter Taylor

4
A incapacidade de resolvê-lo imediatamente é precisamente o motivo para fechá-lo. Prevê a publicação de respostas que impedem que seja corrigida.
Peter Taylor

Respostas:


82

Penrose rhombii em Python, +97 pontos

Eu escolhi um ladrilho de penrose composto por dois losangos de formas diferentes, atendendo 3-8 por vértice. Esta telha de penrose é comprovadamente aperiódica em outro lugar. A simulação é gráfica (via pygame) e interativa. Os comentários indicam dois lugares no código em que a implementação do algoritmo foi obtida de outra fonte.

animação da vida de penrose que termina com o oscilador p12

Ainda existem muitos pequenos bairros de vida:

ainda vida na vida penrose ainda vida na vida penrose ainda vida na vida penrose

Qualquer vértice com quatro vizinhos "ativados" é uma natureza morta:

borboleta ainda vida na vida penrose ainda espetada vida na vida penrose pacman ainda vida na vida penrose

Qualquer loop em que nenhuma célula interna morta toque três células no loop também é uma natureza morta:

loop ainda vida na vida penrose loop ainda vida na vida penrose

Existem osciladores em várias frequências:

p2: (muitas variações)

oscilador do período 2 na vida de penrose

p3:

período 3 oscilador na vida penrose

p4:

período 4 oscilador na vida penrose período 4 oscilador na vida penrose período 4 oscilador na vida penrose

p5:

período 5 oscilador na vida penrose

p6:

período 6 oscilador na vida penrose

p7:

período 7 oscilador na vida penrose período 7 oscilador na vida penrose

p12:

período 12 oscilador na vida penrose

p20:

período 20 oscilador na vida penrose

As regras e esclarecimentos, como escritos em sua maioria, não permitem planadores ou canhões em um ladrilho aperiódico não planejado. Isso deixa um crescimento infinito, o que eu diria que não é provável, e um oscilador p30 +, que quase certamente existe, mas levará um tempo para ser encontrado.

python penrose-life.pyirá gerar um único bloco periódico colorido aleatoriamente python -O penrose-life.pyou apenas ./penrose-life.pyexecutará a simulação. Durante a execução, ele tentará identificar os osciladores e, quando encontrar um (p> 2), fará a captura de tela. Depois de gravar um oscilador ou uma placa estagnada, a placa é aleatória.

Clicar em uma célula na simulação irá alterná-la.

Os seguintes atalhos de teclado existem na simulação:

  • Escape - saia do programa
  • Espaço - randomize o tabuleiro inteiro
  • P - pausar a simulação
  • S - etapa única da simulação
  • F - alterna o modo "rápido", renderizando apenas cada 25º quadro

A semente inicial do algoritmo de penrose lado a lado é um círculo de dez triângulos estreitos. Isso pode ser alterado para triângulo único, ou um arranjo diferente de triângulos, simétrico ou não.

Fonte:

#!/usr/bin/env python -O

# tiling generation code originally from http://preshing.com/files/penrose.py

import sys
import math
import time
import cairo
import cmath
import random
import pygame

#TODO: command line parameters
#------ Configuration --------
IMAGE_SIZE = (1200, 1200)
OFFX = 600
OFFY = 600
RADIUS = 600
if __debug__: NUM_SUBDIVISIONS = 5
else: NUM_SUBDIVISIONS = 7
#-----------------------------

goldenRatio = (1 + math.sqrt(5)) / 2

class Triangle():
    def __init__(self, parent = None, color = 0, corners = []):
        self.parent = parent
        self.other_half = None
        # immediate neighbor 0 is on BA side, 1 is on AC side
        self.neighbors = [None, None]
        # all_neighbors includes diagonal neighbors
        self.all_neighbors = set()
        # child 0 is first on BA side, 1 is second, 2 is on AC side
        self.children = []
        self.color = color
        if __debug__: self.debug_color = (random.random(),random.random(),random.random())
        self.state = random.randint(0,1)
        self.new_state = 0
        self.corners = corners
        self.quad = None
    def __repr__(self):
        return "Triangle: state=" + str(self.state) + \
            " color=" + str(self.color) + \
            " parent=" + ("yes" if self.parent else "no") + \
            " corners=" + str(self.corners)
    # break one triangle up into 2-3 smaller triangles
    def subdivide(self):
        result = []
        A,B,C = self.corners
        if self.color == 0:
            # Subdivide red triangle
            P = A + (B - A) / goldenRatio
            result = [Triangle(self, 0, (C, P, B)), Triangle(self, 1, (P, C, A))]
        else:
            # Subdivide blue triangle
            Q = B + (A - B) / goldenRatio
            R = B + (C - B) / goldenRatio
            result = [Triangle(self, 1, (Q, R, B)), Triangle(self, 0, (R, Q, A)), Triangle(self, 1, (R, C, A))]
        self.children.extend(result)
        return result;
    # identify the left and right neighbors of a triangle
    def connect_immediate(self):
        o = None
        n = self.neighbors
        if self.parent:
            if self.color == 0: # red child
                if self.parent.color == 0: # red parent
                    if self.parent.neighbors[0]:
                        if self.parent.neighbors[0].color == 0: # red left neighbor
                            o = self.parent.neighbors[0].children[0]
                        else: # blue left neighbor
                            o = self.parent.neighbors[0].children[1]
                    n[0] = self.parent.children[1]
                    if self.parent.other_half:
                        n[1] = self.parent.other_half.children[0]
                else: # blue parent
                    if self.parent.neighbors[0]:
                        if self.parent.neighbors[0].color == 0: # red left neighbor
                            o = self.parent.neighbors[0].children[0]
                        else: # blue left neighbor
                            o = self.parent.neighbors[0].children[1]
                    n[0] = self.parent.children[0]
                    n[1] = self.parent.children[2]
            else: # blue child
                if self.parent.color == 0: # red parent
                    if self.parent.neighbors[1]:
                        if self.parent.neighbors[1].color == 0: # red right neighbor
                            o = self.parent.neighbors[1].children[1]
                        else: # blue right neighbor
                            o = self.parent.neighbors[1].children[2]
                    n[0] = self.parent.children[0]
                    if self.parent.neighbors[0]:
                        if self.parent.neighbors[0].color == 0: # red left neighbor
                            n[1] = self.parent.neighbors[0].children[1]
                        else: # blue left neighbor
                            n[1] = self.parent.neighbors[0].children[0]
                else: # blue child of blue parent
                    if self.corners[2] == self.parent.corners[1]: # first blue child
                        if self.parent.other_half:
                            o = self.parent.other_half.children[0]
                        n[0] = self.parent.children[1]
                        if self.parent.neighbors[0]:
                            if self.parent.neighbors[0].color == 0: # red left neighbor
                                n[1] = self.parent.neighbors[0].children[1]
                            else: #blue left neighbor
                                n[1] = self.parent.neighbors[0].children[0]
                    else: # second blue child
                        if self.parent.neighbors[1]:
                            if self.parent.neighbors[1].color == 0: # red right neighbor
                                o = self.parent.neighbors[1].children[1]
                            else: # blue right neighbor
                                o = self.parent.neighbors[1].children[2]
                        if self.parent.other_half:
                            n[0] = self.parent.other_half.children[2]
                        n[1] = self.parent.children[1]
        self.other_half = o
        if o:
            self.state = self.other_half.state
            if __debug__: self.debug_color = self.other_half.debug_color

#TODO: different seed triangle configurations
# Create wheel of red triangles around the origin
triangles = [[]]
for i in xrange(10):
    B = cmath.rect(RADIUS, (2*i - 1) * math.pi / 10)+OFFX+OFFY*1j
    C = cmath.rect(RADIUS, (2*i + 1) * math.pi / 10)+OFFX+OFFY*1j
    if i % 2 == 0:
        B, C = C, B  # Make sure to mirror every second triangle
    triangles[0].append(Triangle(None, 0, (OFFX+OFFY*1j, B, C)))

# identify the neighbors of the starting triangles
for i in xrange(10):
    if i%2:
        triangles[0][i].neighbors[0] = triangles[0][(i+9)%10]
        triangles[0][i].neighbors[1] = triangles[0][(i+1)%10]
    else:
        triangles[0][i].neighbors[1] = triangles[0][(i+9)%10]
        triangles[0][i].neighbors[0] = triangles[0][(i+1)%10]

# Perform subdivisions
for i in xrange(NUM_SUBDIVISIONS):
    triangles.append([])
    for t in triangles[i]:
        triangles[i+1].extend(t.subdivide())
    for t in triangles[i+1]:
        t.connect_immediate()

# from here on, we only deal with the most-subdivided triangles
tris = triangles[NUM_SUBDIVISIONS]

# make a dict of every vertex, containing a list of every triangle sharing that vertex
vertices = {}
for t in tris:
    for c in t.corners:
        if c not in vertices:
            vertices[c] = []
        vertices[c].append(t)

# every triangle sharing a vertex are neighbors of each other
for v,triset in vertices.iteritems():
    for t in triset:
        t.all_neighbors.update(triset)

# combine mirrored triangles into quadrilateral cells
quads = []
total_neighbors = 0
for t in tris:
    if t.quad == None and t.other_half != None:
        quads.append(t)
        q = t
        q.corners = (q.corners[0], q.corners[1], q.other_half.corners[0], q.corners[2])
        q.quad = q
        q.other_half.quad = q
        q.all_neighbors.update(q.other_half.all_neighbors)
        q.all_neighbors.remove(q.other_half)
        q.all_neighbors.remove(q)
        total_neighbors += len(q.all_neighbors)

# clean up quads who still think they have triangles for neighbors
for q in quads:
    new_neighbors = set()
    for n in q.all_neighbors:
        if len(n.corners)==3:
            if n.other_half:
                if len(n.other_half.corners)==4:
                    new_neighbors.add(n.other_half)
        else:
            new_neighbors.add(n)
    q.all_neighbors = new_neighbors


# # adopt your other half's neighbors, minus them and yourself. mark other half as dead.
# for t in tris:
#     if t.other_half:
#         t.all_neighbors.update(t.other_half.all_neighbors)
#     t.all_neighbors.remove(t)
#     if t.other_half and t.other_half in t.all_neighbors:
#         t.all_neighbors.remove(t.other_half)
#     if t.other_half and not t.dead_half:
#         t.other_half.dead_half = True

pygame.init()
screen = pygame.display.set_mode(IMAGE_SIZE, 0, 32)
pygame.display.set_caption("Penrose Life")
pygame.display.flip()

paused = False
fast = False
randomize = True
found_oscillator = 0
randomized_tick = 0
tick = 0
timed_tick = 0
timed_tick_time = time.clock()
render_countdown = 0

history_length = 45
quad_history = [[0]*len(quads)]*history_length
quad_pointer = 0

myfont = pygame.font.SysFont("monospace", 15)
guidish = random.randint(0,99999999)

while True:

    tick += 1
    if tick - randomized_tick > 1000 and render_countdown == 0:
        randomize = True
    edited = False
    step = False
    if found_oscillator > 0 and render_countdown == 0:
        print "Potential p" + str(found_oscillator) + " osillator"
        render_countdown = found_oscillator
    if render_countdown == 0: # don't handle input while rendering an oscillator
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                sys.exit(0)
            elif event.type == pygame.KEYDOWN:
                # print event
                if event.scancode == 53: # escape
                    sys.exit(0)
                elif event.unicode == " ": # randomize
                    randomize = True
                    edited = True
                elif event.unicode == "p": # pause
                    paused = not paused
                elif event.unicode == "f": # fast
                    fast = not fast
                elif event.unicode == "s": # step
                    paused = True
                    step = True
            elif event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
            # click to toggle a cell
                x = event.pos[0]
                y = event.pos[1]
                for q in quads:
                    poly = [(c.real,c.imag) for c in q.corners]
                    # http://www.ariel.com.au/a/python-point-int-poly.html
                    n = len(poly)
                    inside = False
                    p1x,p1y = poly[0]
                    for i in range(n+1):
                        p2x,p2y = poly[i % n]
                        if y > min(p1y,p2y):
                            if y <= max(p1y,p2y):
                                if x <= max(p1x,p2x):
                                    if p1y != p2y:
                                        xinters = (y-p1y)*(p2x-p1x)/(p2y-p1y)+p1x
                                    if p1x == p2x or x <= xinters:
                                        inside = not inside
                        p1x,p1y = p2x,p2y
                    if inside:
                        edited = True
                        q.state = 0 if q.state==1 else 1

    if randomize and render_countdown == 0:
        randomized_tick = tick
        randomize = False
        for q in quads:
            q.state = random.randint(0,1)
            edited = True

    if (not fast) or (tick%25==0) or edited or render_countdown > 0:
        # draw filled quads
        for q in quads:
            cs = [(c.real,c.imag) for c in q.corners]
            if __debug__:
                color = q.debug_color
                color = (int(color[0]*256)<<24)+(int(color[1]*256)<<16)+(int(color[2]*256)<<8)+0xFF
            else:
                if q.state == 0:
                    color = 0xFFFFFFFF
                else:
                    color = 0x000000FF
            pygame.draw.polygon(screen, color, cs, 0)
        # draw edges
        for q in quads:
            if len(q.corners)==3:
                exit(1)
            cs = [(c.real,c.imag) for c in q.corners]
            width = 3
            pygame.draw.lines(screen, 0x7F7F7FFF, 1, cs, int(width))
        now = time.clock()
        speed = (tick-timed_tick)/(now-timed_tick_time)
        timed_tick_time = now
        timed_tick = tick
        screen.blit(screen, (0, 0))
        label = myfont.render("%4.2f/s"%speed, 1, (255,255,255))
        screen.fill(pygame.Color("black"), (0, 0, 110, 15))
        screen.blit(label, (0, 0))        
        pygame.display.update()

    if __debug__:
        break

    if paused and not step and render_countdown == 0:
        time.sleep(0.05)
        continue

    # screenshot
    if render_countdown > 0:
        filename = "oscillator_p%03d_%08d_%03d.png" % (found_oscillator, guidish, found_oscillator - render_countdown)
        pygame.image.save(screen,filename)
        render_countdown -= 1
        if render_countdown == 0:
            guidish = random.randint(0,99999999)
            found_oscillator = 0
            randomize = True
            continue


    # calculate new cell states based on the Game of Life rules
    for q in quads:
        a = sum([n.state for n in q.all_neighbors])
        q.new_state = q.state
        # dead cells with three neighbors spawn
        if q.state == 0 and a == 3:
            q.new_state = 1
        # live cells only survive with two or three neighbors
        elif a < 2 or a > 3:
            q.new_state = 0

    # update cell states
    for q in quads:
        q.state = q.new_state

    this_state = [q.state for q in quads]

    # don't bother checking
    if render_countdown == 0:
        # compare this board state to the last N-1 states
        for i in range(1,history_length):
            if quad_history[(quad_pointer-i)%history_length] == this_state:
                if i == 1 or i == 2: # stalled board or p2 oscillator (boring)
                    randomize = True
                    break
                #TODO: give up if the "oscillator" includes border cells
                #TODO: identify cases of two oprime oscillators overlapping
                elif i > 2:
                    found_oscillator = i
                    break # don't keep looking

        # remember this board state
        quad_history[quad_pointer] = this_state
        quad_pointer = (quad_pointer+1)%history_length

if __debug__:
    filename = "penrose.png"
    pygame.image.save(screen,filename)
    time.sleep(1)

2
Eu estava pensando imediatamente sobre isso, porque li este post: newscientist.com/article/… com o qual posso obter rapidamente 50 pontos. Você pode ampliar essa ideia? EDIT: Ahh, acabei de perceber que precisamos usar as regras originais do Jogo da Vida.
justhalf

49

C ++ com OpenGL (+17)

Então tentei a grade de pentágono convexo 3-isoédrico. Funciona para mim;) Aplicam-se as regras padrão do jogo da vida, exceto que a grade não é infinita - há células de borda fora da imagem. 30% das células estão inicialmente vivas.

É assim que a grade se parece:

insira a descrição da imagem aqui

A versão ao vivo:

As células azuis estão vivas, as brancas estão mortas. Os glóbulos vermelhos morreram, os verdes nasceram. Observe que os artefatos na imagem são o resultado da compactação de gif; portanto, ele não gosta de 10 MB de gif :(.

insira a descrição da imagem aqui

Ainda vida: (+2)

insira a descrição da imagem aqui

Osciladores T = 2, T = 3, T = 12: (+9)

insira a descrição da imagem aqui insira a descrição da imagem aqui

Osciladores T = 6, T = 7: (+6)

insira a descrição da imagem aqui

Existem muitos outros osciladores diferentes ... Mas parece que a grade não é regular o suficiente para um navio ...

Isso não é nada (sem pontos), mas eu gosto:

insira a descrição da imagem aqui

O código está uma bagunça :) Usa algum OpenGL fixo antigo. Caso contrário, use GLEW, GLFW, GLM e ImageMagick para exportação de gif.

/**
 * Tile pattern generation is inspired by the code 
 * on http://www.jaapsch.net/tilings/
 * It saved me a lot of thinkink (and debugging) - thank you, sir!
 */

#include <GL/glew.h>
#include <GLFW/glfw3.h>
#include <FTGL/ftgl.h>  //debug only
#include <ImageMagick-6/Magick++.h> //gif export
#include "glm/glm.hpp" 

#include <iostream>
#include <array>
#include <vector>
#include <set>
#include <algorithm>
#include <unistd.h>

typedef glm::vec2 Point;
typedef glm::vec3 Color;

struct Tile {
    enum State {ALIVE=0, DEAD, BORN, DIED, SIZE};

    static const int VERTICES = 5;
    static constexpr float SCALE = 0.13f;
    static constexpr std::array<std::array<int, 7>, 18> DESC 
    {{
        {{1, 0,0, 0,0,0, 0}},
        {{0, 1,2, 0,2,1, 0}},
        {{2, 2,3, 0,2,3, 1}},
        {{1, 0,4, 0,0,1, 0}},
        {{0, 1,2, 3,2,1, 0}},
        {{2, 2,3, 3,2,3, 1}},
        {{1, 0,4, 3,0,1, 0}},
        {{0, 1,2, 6,2,1, 0}},
        {{2, 2,3, 6,2,3, 1}},
        {{1, 0,4, 6,0,1, 0}},
        {{0, 1,2, 9,2,1, 0}},
        {{2, 2,3, 9,2,3, 1}},
        {{1, 0,4, 9,0,1, 0}},
        {{0, 1,2,12,2,1, 0}},
        {{2, 2,3,12,2,3, 1}},
        {{1, 0,4,12,0,1, 0}},
        {{0, 1,2,15,2,1, 0}},
        {{2, 2,3,15,2,3, 1}}
    }};

    const int ID;
    std::vector<Point> coords;
    std::set<Tile*> neighbours;
    State state;
    State nextState;
    Color color;

    Tile() : ID(-1), state(DEAD), nextState(DEAD), color(1, 1, 1) {
        const float ln = 0.6f;
        const float h = ln * sqrt(3) / 2.f;
        coords = {
            Point(0.f,      0.f), 
            Point(ln,       0.f), 
            Point(ln*3/2.f,h), 
            Point(ln,       h*4/3.f), 
            Point(ln/2.f,   h)
        };
        for(auto &c : coords) {
            c *= SCALE;
        }
    }

    Tile(const int id, const std::vector<Point> coords_) : 
        ID(id), coords(coords_), state(DEAD), nextState(DEAD), color(1, 1, 1) {}

    bool operator== (const Tile &other) const {
        return ID == other.ID;
    }

    const Point & operator[] (const int i) const {
        return coords[i];
    }
    void updateState() {
        state = nextState;
    }
    /// returns "old" state
    bool isDead() const {
        return state == DEAD || state == DIED;
    }
    /// returns "old" state
    bool isAlive() const {
        return state == ALIVE || state == BORN;
    }

    void translate(const Point &p) {
       for(auto &c : coords) {
           c += p;
       }
    }

    void rotate(const Point &p, const float angle) {
        const float si = sin(angle);
        const float co = cos(angle);
        for(auto &c : coords) {
            Point tmp = c - p;
            c.x = tmp.x * co - tmp.y * si + p.x;
            c.y = tmp.y * co + tmp.x * si + p.y;
        }      
    }

    void mirror(const float y2) {
       for(auto &c : coords) {
          c.y = y2 - (c.y - y2);
       }
    }

};
std::array<std::array<int, 7>, 18> constexpr Tile::DESC;
constexpr float Tile::SCALE;

class Game {
    static const int    CHANCE_TO_LIVE  = 30;       //% of cells initially alive
    static const int    dim             = 4;        //evil grid param

    FTGLPixmapFont &font;
    std::vector<Tile> tiles;
    bool animate; //animate death/birth
    bool debug; //show cell numbers (very slow)
    bool exportGif;     //save gif
    bool run;

public: 
    Game(FTGLPixmapFont& font) : font(font), animate(false), debug(false), exportGif(false), run(false) {
        //create the initial pattern
        std::vector<Tile> init(18);
        for(int i = 0; i < Tile::DESC.size(); ++i) {
            auto &desc = Tile::DESC[i];
            Tile &tile = init[i];
            switch(desc[0]) {   //just to check the grid
                case 0: tile.color = Color(1, 1, 1);break;
                case 1: tile.color = Color(1, 0.7, 0.7);break;
                case 2: tile.color = Color(0.7, 0.7, 1);break;
            }

            if(desc[3] != i) {
                const Tile &tile2 = init[desc[3]];
                tile.translate(tile2[desc[4]] - tile[desc[1]]);
                if(desc[6] != 0) {
                   float angleRad = getAngle(tile[desc[1]], tile[desc[2]]);
                   tile.rotate(tile[desc[1]], -angleRad);
                   tile.mirror(tile[desc[1]].y);
                   angleRad = getAngle(tile[desc[1]], tile2[desc[5]]);
                   tile.rotate(tile[desc[1]], angleRad);
                }
                else {
                   float angleRad = getAngle(tile[desc[1]], tile[desc[2]], tile2[desc[5]]);
                   tile.rotate(tile[desc[1]], angleRad);
                }
            }
        }

        const float offsets[4] {
            init[2][8].x - init[8][9].x,
            init[2][10].y - init[8][11].y,
            init[8][12].x - init[14][13].x,
            init[8][14].y - init[14][15].y 
        };

        // create all the tiles
        for(int dx = -dim; dx <= dim; ++dx) { //fuck bounding box, let's hardcode it
            for(int dy = -dim; dy <= dim; ++dy) {

                for(auto &tile : init) {
                    std::vector<Point> vert;
                    for(auto &p : tile.coords) {
                        float ax = dx * offsets[0] + dy * offsets[2];
                        float ay = dx * offsets[1] + dy * offsets[3];
                        vert.push_back(Point(p.x + ax, p.y + ay));
                    }
                    tiles.push_back(Tile(tiles.size(), vert));
                    tiles.back().color = tile.color;
                    tiles.back().state = tile.state;
                }
            }
        }

        //stupid bruteforce solution, but who's got time to think..
        for(Tile &tile : tiles) { //find neighbours for each cell 
            for(Tile &t : tiles) {
                if(tile == t) continue;
                for(Point &p : t.coords) {
                    for(Point &pt : tile.coords) {
                        if(glm::distance(p, pt) < 0.01 ) {
                            tile.neighbours.insert(&t);
                            break;
                        }
                    }
                }
            }
            assert(tile.neighbours.size() <= 9);
        }   
    }

    void init() {
        for(auto &t : tiles) {
            if(rand() % 100 < CHANCE_TO_LIVE) {
                t.state = Tile::BORN;
            }
            else {
                t.state = Tile::DEAD;           
            }
        }
    }

    void update() {
        for(auto &tile: tiles) {
            //check colors
            switch(tile.state) {
                case Tile::BORN:    //animate birth
                    tile.color.g -= 0.05;
                    tile.color.b += 0.05;
                    if(tile.color.b > 0.9) {
                        tile.state = Tile::ALIVE;
                    }
                    break;
                case Tile::DIED:    //animate death
                    tile.color += 0.05;
                    if(tile.color.g > 0.9) {
                        tile.state = Tile::DEAD;
                    }
                    break;
            }
            //fix colors after animation
            switch(tile.state) {
                case Tile::ALIVE:
                    tile.color = Color(0, 0, 1);
                    break;
                case Tile::DEAD:
                    tile.color = Color(1, 1, 1);
                    break;
            }

            //draw polygons
            glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
            glBegin(GL_POLYGON);
            glColor3f(tile.color.r, tile.color.g, tile.color.b);
            for(auto &pt : tile.coords) {
                glVertex2f(pt.x, pt.y); //haha so oldschool!
            }
            glEnd();
        }

        //draw grid
        glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
        glColor3f(0, 0, 0);
        for(auto &tile : tiles) {
            glBegin(GL_POLYGON);
            Point c;    //centroid of tile
            for(auto &pt : tile.coords) {
                glVertex2f(pt.x, pt.y);
                c += pt;
            }
            glEnd();
            if(debug) {
                c /= (float) Tile::VERTICES;
                glRasterPos2f(c.x - 0.025, c.y - 0.01);
                font.Render(std::to_string(tile.ID).c_str()); // 
            }
        }

        if(!run) {
            return;
        }

        //compute new generation
        for(Tile &tile: tiles) {

            tile.nextState = tile.state; //initialize next state
            int c = 0;
            for(auto *n : tile.neighbours) {
                if(n->isAlive()) c++;
            }
            switch(c) {
                case 2:
                    break;
                case 3:
                    if(tile.isDead()) {
                        tile.nextState = animate ? Tile::BORN : Tile::ALIVE;
                        tile.color = Color(0, 1, 0);
                    }
                    break;
                default:
                    if(tile.isAlive()) {
                        tile.nextState = animate ? Tile::DIED : Tile::DEAD;
                        tile.color = Color(1, 0, 0);
                    }
                    break;
            }
        }
        //switch state to new
        for(Tile &tile: tiles) {
            tile.updateState();
        }
    }

    void stop() {run = false;}
    void switchRun() {run = !run;}
    bool isRun() {return run;}
    void switchAnim() {animate = !animate;}
    bool isAnim() {return animate;}
    void switchExportGif() {exportGif = !exportGif;}
    bool isExportGif() {return exportGif;}
    void switchDebug() {debug = !debug;}
    bool isDebug() const {return debug;}
 private:
    static float getAngle(const Point &p0, const Point &p1, Point const &p2) {
       return atan2(p2.y - p0.y, p2.x - p0.x) - atan2(p1.y - p0.y, p1.x - p0.x);
    }

    static float getAngle(const Point &p0, const Point &p1) {
       return atan2(p1.y - p0.y, p1.x - p0.x);
    }
};

class Controlls {
    Game *game;
    std::vector<Magick::Image> *gif;
    Controlls() : game(nullptr), gif(nullptr) {}
public:
    static Controlls& getInstance() {
        static Controlls instance;
        return instance;
    }

    static void keyboardAction(GLFWwindow* window, int key, int scancode, int action, int mods) {
        getInstance().keyboardActionImpl(key, action);
    }

    void setGame(Game *game) {
        this->game = game;
    }
    void setGif(std::vector<Magick::Image> *gif) {
        this->gif = gif;
    }
private:    
    void keyboardActionImpl(int key, int action) {
        if(!game || action == GLFW_RELEASE) {
            return;
        }
        switch (key) {
            case 'R':
                game->stop();
                game->init();
                if(gif) gif->clear();
                break;
            case GLFW_KEY_SPACE:
                game->switchRun();
                break;
            case 'A':
                game->switchAnim();
                break;
            case 'D':
                game->switchDebug();
                break;
                break;
            case 'G':
                game->switchExportGif();
                break;
        };
    }
};

int main(int argc, char** argv) {
    const int width         = 620;      //window size
    const int height        = 620;
    const std::string window_title  ("Game of life!");
    const std::string font_file     ("/usr/share/fonts/truetype/arial.ttf");
    const std::string gif_file      ("./gol.gif");

    if(!glfwInit()) return 1;

    GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(width, height, window_title.c_str(), NULL, NULL);
    glfwSetWindowPos(window, 100, 100);
    glfwMakeContextCurrent(window);

    GLuint err = glewInit();
    if (err != GLEW_OK) return 2;

    FTGLPixmapFont font(font_file.c_str());
    if(font.Error()) return 3;
    font.FaceSize(8);

    std::vector<Magick::Image> gif; //gif export
    std::vector<GLfloat> pixels(3 * width * height);

    Game gol(font);
    gol.init();
    Controlls &controlls = Controlls::getInstance();
    controlls.setGame(&gol);
    controlls.setGif(&gif);

    glfwSetKeyCallback(window, Controlls::keyboardAction);

    glClearColor(1.f, 1.f, 1.f, 0);
    while(!glfwWindowShouldClose(window) && !glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE)) {
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

        gol.update();

        //add layer to gif
        if(gol.isExportGif()) {
            glReadPixels(0, 0, width, height, GL_RGB, GL_FLOAT, &pixels[0]);
            Magick::Image image(width, height, "RGB", Magick::FloatPixel, &pixels[0]);
            image.animationDelay(50);
            gif.push_back(image);
        }

        std::string info = "ANIMATE (A): ";
        info += gol.isAnim() ? "ON " : "OFF";
        info += " | DEBUG (D): ";
        info += gol.isDebug() ? "ON " : "OFF";
        info += " | EXPORT GIF (G): ";
        info += gol.isExportGif() ? "ON " : "OFF";
        info += gol.isRun() ? " | STOP (SPACE)" : " | START (SPACE)";
        font.FaceSize(10);
        glRasterPos2f(-.95f, -.99f);
        font.Render(info.c_str());

        if(gol.isDebug()) font.FaceSize(8);
        if(!gol.isDebug()) usleep(50000); //not so fast please!

        glfwSwapBuffers(window);
        glfwPollEvents();
    }

    //save gif to file
    if(gol.isExportGif()) {
        std::cout << "saving " << gif.size() << " frames to gol.gif\n";
        gif.back().write("./last.png");
        Magick::writeImages(gif.begin(), gif.end(), gif_file);
    }

    glfwTerminate();
    return 0;
}

1
Muito legal! Mas o que você quis dizer com 23% das células estão inicialmente vivas? Desculpe se estou apenas entendendo mal você, mas uma das regras é By default the background should be all dead tiles.(portanto, você não pode propagar a grade com um número infinito de peças ativas).
Hobbies de Calvin

1
@ Calvin'sHobbies: Não sei se sigo .. Você precisa definir algum tipo de configuração inicial ... Se todas as células estiverem mortas no começo, nada acontecerá.
Jaa-c

1
Claro. Estou apenas me referindo a um caso em que, por exemplo, uma nave espacial depende de uma linha infinita pré-inicializada de peças próximas a ela para funcionar. Vejo agora que você inicializou 23% de seus blocos para sua animação aleatória; portanto, não se preocupe, não há problema aqui.
Hobbies de Calvin

2
Seu grande oscilador é agora vale pontos :)
de Calvino Hobbies

1
@ Calvin'sHobbies: Infelizmente, acabei de encontrar um erro no meu código (eu estava misturando estados de geração nova e antiga), então o oscilador não é mais válido: / Corrigido agora.
8264 Jaa-c

38

Ir, ? pontos

Então, em vez de me limitar a um bloco em particular, escrevi um programa que pega um gif ou png de um bloco e dá vida a ele. O gif / png deve usar uma única cor para todos os blocos.

package main

import (
    "flag"
    "image"
    "image/color"
    "image/gif"
    "image/png"
    "math/rand"
    "os"
    "strings"
)

func main() {
    flag.Parse()
    filename := flag.Args()[0]
    r, err := os.Open(filename)
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    var i image.Image
    if strings.HasSuffix(filename, ".gif") {
        i, err = gif.Decode(r)
        if err != nil {
            panic(err)
        }
    }
    if strings.HasSuffix(filename, ".png") {
        i, err = png.Decode(r)
        if err != nil {
            panic(err)
        }
    }

    // find background color
    back := background(i)

    // find connected regions
    n, m := regions(i, back)

    // find edges between regions
    edges := graph(i, m)

    // run life on the tiling
    life(i, n, m, edges)
}

// Find the most-common occurring color.
// This is the "background" color.
func background(i image.Image) color.Color {
    hist := map[color.Color]int{}
    b := i.Bounds()
    for y := b.Min.Y; y < b.Max.Y; y++ {
        for x := b.Min.X; x < b.Max.X; x++ {
            hist[i.At(x, y)]++
        }
    }
    maxn := 0
    var maxc color.Color
    for c, n := range hist {
        if n > maxn {
            maxn = n
            maxc = c
        }
    }
    return maxc
}

// find connected regions.  Returns # of regions and a map from pixels to their region numbers.
func regions(i image.Image, back color.Color) (int, map[image.Point]int) {

    // m maps each background point to a region #
    m := map[image.Point]int{}

    // number regions consecutively
    id := 0

    b := i.Bounds()
    for y := b.Min.Y; y < b.Max.Y; y++ {
        for x := b.Min.X; x < b.Max.X; x++ {
            if i.At(x, y) != back {
                continue
            }
            p := image.Point{x, y}
            if _, ok := m[p]; ok {
                continue // already in a region
            }
            q := []image.Point{p}
            m[p] = id
            k := 0
            for k < len(q) {
                z := q[k]
                k++
                for _, n := range [4]image.Point{{z.X - 1, z.Y}, {z.X + 1, z.Y}, {z.X, z.Y - 1}, {z.X, z.Y + 1}} {
                    if !n.In(b) || i.At(n.X, n.Y) != back {
                        continue
                    }
                    if _, ok := m[n]; ok {
                        continue
                    }
                    m[n] = id
                    q = append(q, n)

                }
            }
            if len(q) < 10 {
                // really tiny region - probably junk in input data
                for _, n := range q {
                    delete(m, n)
                }
                continue
            }
            id++
        }
    }
    return id, m
}

// edge between two regions.  r < s.
type edge struct {
    r, s int
}

// returns a set of edges between regions.
func graph(i image.Image, m map[image.Point]int) map[edge]struct{} {
    // delta = max allowed spacing between adjacent regions
    const delta = 6
    e := map[edge]struct{}{}
    for p, r := range m {
        for dx := -delta; dx <= delta; dx++ {
            for dy := -delta; dy <= delta; dy++ {
                n := image.Point{p.X + dx, p.Y + dy}
                if _, ok := m[n]; !ok {
                    continue
                }
                if m[n] > r {
                    e[edge{r, m[n]}] = struct{}{}
                }
            }
        }
    }
    return e
}

// run life engine
// i = image
// n = # of regions
// m = map from points to their region #
// edges = set of edges between regions
func life(i image.Image, n int, m map[image.Point]int, edges map[edge]struct{}) {
    b := i.Bounds()
    live := make([]bool, n)
    nextlive := make([]bool, n)
    palette := []color.Color{color.RGBA{0, 0, 0, 255}, color.RGBA{128, 0, 0, 255}, color.RGBA{255, 255, 128, 255}} // lines, on, off
    var frames []*image.Paletted
    var delays []int

    // pick random starting lives
    for j := 0; j < n; j++ {
        if rand.Int()%2 == 0 {
            live[j] = true
            nextlive[j] = true
        }
    }
    for round := 0; round < 100; round++ {
        // count live neighbors
        neighbors := make([]int, n)
        for e := range edges {
            if live[e.r] {
                neighbors[e.s]++
            }
            if live[e.s] {
                neighbors[e.r]++
            }
        }

        for j := 0; j < n; j++ {
            nextlive[j] = neighbors[j] == 3 || (live[j] && neighbors[j] == 2)
        }

        // add a frame
        frame := image.NewPaletted(b, palette)
        for y := b.Min.Y; y < b.Max.Y; y++ {
            for x := b.Min.X; x < b.Max.X; x++ {
                frame.SetColorIndex(x, y, 0)
            }
        }
        for p, r := range m {
            if live[r] {
                frame.SetColorIndex(p.X, p.Y, 1)
            } else {
                frame.SetColorIndex(p.X, p.Y, 2)
            }
        }
        frames = append(frames, frame)
        delays = append(delays, 30)

        live, nextlive = nextlive, live
    }

    // write animated gif of result
    w, err := os.Create("animated.gif")
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    gif.EncodeAll(w, &gif.GIF{Image: frames, Delay: delays, LoopCount: 100})
    w.Close()
}

Então eu apenas entrei na web, peguei algumas imagens divertidas de ladrilhos e executei o programa nelas.

go run life.go penrose1.go

Ele gera um arquivo chamado "animated.gif" que contém uma simulação de vida útil de 100 etapas do mosaico fornecido.

Vida padrão:

insira a descrição da imagem aqui insira a descrição da imagem aqui

Ladrilhos de Penrose:

insira a descrição da imagem aqui insira a descrição da imagem aqui

insira a descrição da imagem aqui insira a descrição da imagem aqui

Acima, há um oscilador do período 12.

insira a descrição da imagem aqui insira a descrição da imagem aqui

Acima, há um oscilador do período 3.


7
Idéia muito legal, mas não acho que seu algoritmo lide corretamente com os vizinhos de esquina, pelo menos no seu último exemplo. Quando o oscilador do período 3 tiver 3 peças juntas, as outras 9 peças naquele vértice devem ficar vivas, porque todas elas vizinhas às 3 peças vivas. Veja os azulejos azuis em i.stack.imgur.com/veUA1.png .
Calvin Hobbies

33

Java - 11 (ish) pontos

Vem com um ambiente interativo totalmente funcional (principalmente)!

EDITAR

Falha fatal descoberta :(

O caminho das regiões vivas é delimitado pela área em que é originalmente formado. Para passar pela barreira quadrada de pentágono duplo, é preciso ter uma região pré-sombreada do outro lado. Isso ocorre porque cada forma abaixo dela toca apenas 2 das regiões acima dela. Isso significa que não há naves espaciais ou expansão de nada, o que limita as possibilidades. Vou tentar com um padrão diferente.

MAS!!! se você ainda quiser experimentar ... tente aqui .

oscilador

insira a descrição da imagem aqui

Não sei como chamar esse - outro oscilador

insira a descrição da imagem aqui

Este parece um pouco com uma estrela ninja - ainda vida

insira a descrição da imagem aqui

este parece uma mosca - ainda vida

insira a descrição da imagem aqui

outro oscilador

insira a descrição da imagem aqui

EDITAR

outro oscilador encontrado. Eu estou nomeando este a águia.

insira a descrição da imagem aqui

Ei! outro oscilador! (período 4) O moinho de vento.

insira a descrição da imagem aqui

Um período de 2.

insira a descrição da imagem aqui

Parece haver uma estrutura que isola o exterior do interior. Este (e o exemplo anterior) o usa. A única coisa que pode quebrar a caixa é se um dos quadrados do limite estiver vivo no início (até agora). A propósito, esse é o pisca-pisca - período 2.

insira a descrição da imagem aqui

Eu construí isso no eclipse, e existem vários arquivos. Aqui estão eles.

Classe principal -

import java.awt.Dimension;
import java.awt.GridBagConstraints;
import java.awt.GridBagLayout;
import java.awt.Point;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseListener;
import java.util.ArrayList;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JTextField;
import javax.swing.Timer;
import javax.swing.event.DocumentEvent;
import javax.swing.event.DocumentListener;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        new Main();
    }

    Canvas canvas = new Canvas();
    JFrame frame = new JFrame();
    Timer timer;
    ShapeInfo info;
    int[][][] history;
    public Main() {
        JPanel panel = new JPanel();
        panel.setMinimumSize(new Dimension(500,500));
        panel.setLayout(new GridBagLayout());

        frame.setMinimumSize(new Dimension(500,500));
        frame.getContentPane().add(panel);
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

        //frame.setResizable(false);
        canvas.setMinimumSize(new Dimension(200,200));
        GridBagConstraints c = new GridBagConstraints();
        c.gridx = 0;
        c.gridy = 2;
        c.weightx = 1;
        c.weighty = 1;
        c.gridwidth = 2;
        c.fill = GridBagConstraints.BOTH;
        panel.add(canvas,c);

        JButton startButton = new JButton();
        startButton.setText("click to start");
        startButton.setMaximumSize(new Dimension(100,50));
        GridBagConstraints g = new GridBagConstraints();
        g.gridx =0;
        g.gridy = 0;
        g.weightx = 1;
        panel.add(startButton,g);

        JButton restartButton = new JButton();
        restartButton.setText("revert");
        GridBagConstraints b = new GridBagConstraints();
        b.gridx = 0;
        b.gridy = 9;
        panel.add(restartButton,b);

        JButton clearButton = new JButton();
        clearButton.setText("Clear");
        GridBagConstraints grid = new GridBagConstraints();
        grid.gridx = 1;
        grid.gridy = 0;
        panel.add(clearButton,grid);

        clearButton.addActionListener(new ActionListener(){
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {
                info = new ShapeInfo(canvas.squaresWide,canvas.squaresHigh);
                restart();
            }
        });

        final JTextField scaleFactor = new JTextField();
        scaleFactor.setText("5");
        GridBagConstraints gh = new GridBagConstraints();
        gh.gridx  = 0;
        gh.gridy = 1;
        panel.add(scaleFactor,gh);
        scaleFactor.getDocument().addDocumentListener(new DocumentListener(){

            @Override
            public void changedUpdate(DocumentEvent arg0) {
                doSomething();
            }

            @Override
            public void insertUpdate(DocumentEvent arg0) {
                doSomething();
            }

            @Override
            public void removeUpdate(DocumentEvent arg0) {
                doSomething();
            }
            public void doSomething(){
                try{
                canvas.size = Integer.valueOf(scaleFactor.getText());
                canvas.draw(info.allShapes);
                }
                catch(Exception e){}
            }

        });
        timer = new Timer(1000, listener);
        frame.pack();
        frame.setVisible(true);
        info = new ShapeInfo(canvas.squaresWide, canvas.squaresHigh);
        info.width = canvas.squaresWide;
        info.height = canvas.squaresHigh;
        history = cloneArray(info.allShapes);
        //history[8][11][1] = 1;
        canvas.draw(info.allShapes);
        restartButton.addActionListener(new ActionListener(){
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {
                if(timer.isRunning() == true){
                    info.allShapes = cloneArray(history);
                    restart();
                }
            }
        });
        canvas.addMouseListener(new MouseListener(){
            @Override
            public void mouseClicked(MouseEvent e) {
                int x = e.getLocationOnScreen().x - canvas.getLocationOnScreen().x;
                int y = e.getLocationOnScreen().y - canvas.getLocationOnScreen().y;
                Point location = new Point(x,y);
                for(PolygonInfo p:canvas.polygons){
                    if(p.polygon.contains(location)){
                        if(info.allShapes[p.x][p.y][p.position-1] == 1){
                            info.allShapes[p.x][p.y][p.position-1] = 0;
                        }
                        else{
                            info.allShapes[p.x][p.y][p.position-1] = 1;
                        }
                    }
                }
                canvas.draw(info.allShapes);
                history = cloneArray(info.allShapes);
            }
            @Override
            public void mouseEntered(MouseEvent arg0) {
            }
            @Override
            public void mouseExited(MouseEvent arg0) {
            }
            @Override
            public void mousePressed(MouseEvent arg0) { 
            }
            @Override
            public void mouseReleased(MouseEvent arg0) {    
            }
        });
        startButton.addActionListener(new ActionListener(){
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {
                timer.start();
            }
        });
    }
    public int[][][] cloneArray(int[][][] array){
        int[][][] newArray = new int[array.length][array[0].length][array[0][0].length];
        for(int x = 0;x<array.length;x++){
            int[][] subArray = array[x];
            for(int y = 0; y < subArray.length;y++){
                int subSubArray[] = subArray[y];
                newArray[x][y] = subSubArray.clone();
            }
        }
        return newArray;
    }
    public void restart(){
        timer.stop();
        canvas.draw(info.allShapes);
    }
    public void setUp(){
        int[] boxes = new int[]{2,3,4,6,7,8};
        for(int box:boxes){
            info.allShapes[8][12][box-1] = 1;
            info.allShapes[9][13][box-1] = 1;
            info.allShapes[8][14][box-1] = 1;
            info.allShapes[9][15][box-1] = 1;
        }
    }
    public void update() {
        ArrayList<Coordinate> dieList = new ArrayList<Coordinate>();
        ArrayList<Coordinate> appearList = new ArrayList<Coordinate>();
        for (int x = 0; x < canvas.squaresWide; x++) {
            for (int y = 0; y < canvas.squaresHigh; y++) {
                for(int position = 0;position <9;position++){
                    int alive = info.allShapes[x][y][position];
                    int touching = info.shapesTouching(x, y, position+1);
                    if(touching!=0){
                    }
                    if(alive == 1){
                        if(touching < 2 || touching > 3){
                            //cell dies
                            dieList.add(new Coordinate(x,y,position));
                        }
                    }
                    else{
                        if(touching == 3){
                            //cell appears
                            appearList.add(new Coordinate(x,y,position));
                        }
                    }
                }
            }
        }
        for(Coordinate die:dieList){
            info.allShapes[die.x][die.y][die.position] = 0;
        }
        for(Coordinate live:appearList){
            info.allShapes[live.x][live.y][live.position] = 1;
        }
    }
    boolean firstDraw = true;
    int ticks = 0;
    ActionListener listener = new ActionListener() {
        @Override
        public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {
            canvas.draw(info.allShapes);
            if(ticks !=0){
            update();
            }
            ticks++;
        }
    };
}

Classe Canvas -

import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Polygon;
import java.util.ArrayList;

import javax.swing.JPanel;

public class Canvas extends JPanel {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    public int squaresWide = 30;
    public int squaresHigh = 30;
    public int size = 4;
    ArrayList<PolygonInfo> polygons = new ArrayList<PolygonInfo>();
    boolean drawTessalationOnly = true;
    private int[][][] shapes;

    public void draw(int[][][] shapes2) {
        shapes = shapes2;
        drawTessalationOnly = false;
        this.repaint();
    }

    @Override
    protected void paintComponent(Graphics g) {
        //System.out.println("drawing");
        polygons.clear();
        super.paintComponent(g);
        g.setColor(Color.black);
        // draw tessellation
        for (int x = 0; x < squaresWide; x++) {
            for (int y = 0; y < squaresHigh; y++) {
                for (int position = 1; position <= 9; position++) {
                    // System.out.println("position = " + position);
                    Polygon p = new Polygon();
                    int points = 0;
                    int[] xc = new int[] {};
                    int[] yc = new int[] {};
                    if (position == 1) {
                        xc = new int[] { 0, -2, 0, 2 };
                        yc = new int[] { 2, 0, -2, 0 };
                        points = 4;
                    }
                    if (position == 2) {
                        xc = new int[] { 2, 6, 7, 4, 1 };
                        yc = new int[] { 0, 0, 1, 2, 1 };
                        points = 5;
                    }
                    if (position == 3) {
                        xc = new int[] { 1, 4, 4, 2 };
                        yc = new int[] { 1, 2, 4, 4 };
                        points = 4;
                    }
                    if (position == 4) {
                        xc = new int[] { 4, 4, 7, 6 };
                        yc = new int[] { 4, 2, 1, 4 };
                        points = 4;
                    }
                    if (position == 5) {
                        xc = new int[] { 1, 2, 1, 0, 0 };
                        yc = new int[] { 1, 4, 7, 6, 2 };
                        points = 5;
                    }
                    if (position == 6) {
                        xc = new int[] { 7, 8, 8, 7, 6 };
                        yc = new int[] { 1, 2, 6, 7, 4 };
                        points = 5;
                    }
                    if (position == 7) {
                        xc = new int[] { 4, 2, 1, 4 };
                        yc = new int[] { 4, 4, 7, 6 };
                        points = 4;
                    }
                    if (position == 8) {
                        xc = new int[] { 4, 6, 7, 4 };
                        yc = new int[] { 4, 4, 7, 6 };
                        points = 4;
                    }
                    if (position == 9) {
                        xc = new int[] { 4, 7, 6, 2, 1 };
                        yc = new int[] { 6, 7, 8, 8, 7 };
                        points = 5;
                    }
                    int[] finalX = new int[xc.length];
                    int[] finalY = new int[yc.length];
                    for (int i = 0; i < xc.length; i++) {
                        int xCoord = xc[i];
                        xCoord = (xCoord + (8 * x)) * size;
                        finalX[i] = xCoord;
                    }
                    for (int i = 0; i < yc.length; i++) {
                        int yCoord = yc[i];
                        yCoord = (yCoord + (8 * y)) * size;
                        finalY[i] = yCoord;
                    }
                    p.xpoints = finalX;
                    p.ypoints = finalY;
                    p.npoints = points;
                    polygons.add(new PolygonInfo(p,x,y,position));
                    // for(int i = 0;i<p.npoints;i++){
                    // / System.out.println("(" + p.xpoints[i] + "," +
                    // p.ypoints[i] + ")");
                    // }
                    if (drawTessalationOnly == false) {
                        if (shapes[x][y][position - 1] == 1) {
                            g.fillPolygon(p);
                        } else {
                            g.drawPolygon(p);
                        }
                    } else {
                        g.drawPolygon(p);
                    }
                }

            }
        }
    }
}

Classe ShapeInfo -

public class ShapeInfo {
    int[][][] allShapes; //first 2 dimensions are coordinates of large square, last is boolean - if shaded
    int width = 20;
    int height = 20;
    public ShapeInfo(int width,int height){
        allShapes = new int[width][height][16];
        for(int[][] i:allShapes){
            for(int[] h:i){
                for(int g:h){
                    g=0;
                }
            }
        }
    }
    public int shapesTouching(int x,int y,int position){
        int t = 0;
        if(x>0 && y >0 && x < width-1 && y < height-1){
        if(position == 1){
            if(allShapes[x][y][2-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][5-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x-1][y][6-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x-1][y][2-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y-1][5-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y-1][9-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x-1][y-1][9-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x-1][y-1][6-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][3-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x-1][y][4-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y-1][7-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x-1][y-1][8-1] == 1){t++;}
        }
        if(position == 2){
            if(allShapes[x][y][3-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][4-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][1-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y-1][9-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x+1][y][1-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][6-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][5-1] == 1){t++;}
        }
        if(position == 3){
            if(allShapes[x][y][2-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][5-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][4-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][7-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][1-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][8-1] == 1){t++;}
        }
        if(position == 4){
            if(allShapes[x][y][2-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][6-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][3-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][8-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][7-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x+1][y][1-1] == 1){t++;}
        }
        if(position == 5){
            if(allShapes[x][y][3-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][7-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][1-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y+1][1-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x-1][y][6-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][2-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][9-1] == 1){t++;}
        }
        if(position == 6){
            if(allShapes[x][y][4-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][8-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x+1][y][1-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x+1][y][5-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x+1][y+1][1-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][2-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][9-1] == 1){t++;}
        }
        if(position == 7){
            if(allShapes[x][y][3-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][8-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][5-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][9-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][4-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y+1][1-1] == 1){t++;}
        }
        if(position == 8){
            if(allShapes[x][y][9-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][6-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][7-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][4-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][3-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x+1][y+1][1-1] == 1){t++;}
        }
        if(position == 9){
            if(allShapes[x][y][7-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][8-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x+1][y+1][1-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y+1][2-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y+1][1-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][6-1] == 1){t++;}
            if(allShapes[x][y][5-1] == 1){t++;}
        }
        }
        return t;
    }
}

Classe PolygonInfo -

import java.awt.Polygon;

public class PolygonInfo {
    public Polygon polygon;
    public int x;
    public int y;
    public int position;
    public PolygonInfo(Polygon p,int X,int Y,int Position){
        x = X;
        y = Y;
        polygon = p;
        position = Position;
    }
}

e finalmente ... Coordenar aula

public class Coordinate {
    int x;
    int y;
    int position;
    public Coordinate(int X,int Y, int Position){
        x=X;
        y=Y;
        position = Position;
    }
}

4
Esse segundo é definitivamente um pequeno selo feliz.
Martin Ender

Alguém sabe como eu postaria um arquivo jar para que as pessoas pudessem experimentar com meu design (facilmente)?
Stretch Maniac

3
Eu gosto do cursor no moinho de vento.
Cjfaure 8/08

10
"moinho de vento" é mais como formigas marchando nazi
bebe

1
O cursor também está na Eagle. Isso me confundiu no começo.
Mbomb007

25

Pitão

Coloco vários pontos em um metil, que é copiado periodicamente em ladrilhos retangulares ou hexagonais (é permitido que os metatil se sobreponham). A partir do conjunto de todos os pontos, calculo o diagrama de Voronoi que compõe minha grade.

Alguns exemplos antigos

Gráfico aleatório, é mostrada a trinagulação de Delaunay, que também é usada internamente para encontrar os vizinhos

Gráfico da Vida

Uma telha periódica que soletra GoL

insira a descrição da imagem aqui

Mais algumas grades mostrando naturezas-mortas

insira a descrição da imagem aqui

Para qualquer grade, há uma grande quantidade de naturezas-mortas com uma grande variedade de tamanhos e alguns pequenos osciladores de 2, 3 ou 5 ciclos, mas não encontrei planadores, provavelmente devido às irregularidades da grade. . Penso em automatizar a busca por formas de vida verificando as células em busca de oscilações periódicas.

import networkx as nx
from scipy.spatial import Delaunay, Voronoi
from scipy.spatial._plotutils import _held_figure, _adjust_bounds
from numpy import *
import matplotlib.pyplot as plt

# copied from scipy.spatial._plotutils
@_held_figure
def voronoi_plot_2d(vor, ax=None):
    for simplex in vor.ridge_vertices:
        simplex = asarray(simplex)
        if all(simplex >= 0):
            ax.plot(vor.vertices[simplex,0], vor.vertices[simplex,1], 'k-')
    center = vor.points.mean(axis=0)  
    _adjust_bounds(ax, vor.points)
    return ax.figure

def maketilegraph(tile, offsetx, offsety, numx, numy, hexa=0):
    # tile: list of (x,y) coordinates
    # hexa=0: rectangular tiling
    # hexa=1: hexagonal tiling
    R = array([offsetx,0])
    U = array([0,offsety]) - hexa*R/2
    points = concatenate( [tile+n*R for n in range(numx)])
    points = concatenate( [points+n*U for n in range(numy)])

    pos = dict(enumerate(points))
    D = Delaunay(points)

    graph = nx.Graph()
    for tri in D.vertices:
        graph.add_cycle(tri)    
    return graph, pos, Voronoi(points)

def rule(old_state, Nalive):
    if Nalive<2: old_state = 0
    if Nalive==3: old_state = 1
    if Nalive>3: old_state = 0
    return old_state

def propagate(graph):
    for n in graph: # compute the new state
        Nalive = sum([graph.node[m]['alive'] for m in graph.neighbors(n)])
        graph.node[n]['alive_temp'] = rule(graph.node[n]['alive'], Nalive)
    for n in graph: # apply the new state
        graph.node[n]['alive'] = graph.node[n]['alive_temp']

def drawgraph(graph):
    nx.draw_networkx_nodes(graph,pos,
                        nodelist=[n for n in graph if graph.node[n]['alive']],
                        node_color='k', node_size=150)
    # nx.draw_networkx_nodes(graph,pos,
                        # nodelist=[n for n in graph if not graph.node[n]['alive']],
                        # node_color='y', node_size=25, alpha=0.5)
    # nx.draw_networkx_edges(graph,pos, width=1, alpha=0.2, edge_color='b')

##################
# Lets get started
p_alive = 0.4   # initial fill ratio

#tile = random.random((6,2))
a = [.3*exp(2j*pi*n/5) for n in range(5)] +[.5+.5j, 0]
tile = array(zip(real(a), imag(a)))
grid, pos, vor = maketilegraph(tile, 1.,1.,8,8, hexa=1)

for n in grid: # initial fill
    grid.node[n]['alive'] = random.random() < p_alive #random fill
    # grid.node[n]['alive'] = n%5==0 or n%3==0    # periodic fill

for i in range(45):propagate(grid) # run until convergence

for i in range(7):
    print i
    voronoi_plot_2d(vor)
    drawgraph(grid)
    plt.axis('off')
    plt.savefig('GoL %.3d.png'%i, bbox_inches='tight')
    plt.close()
    propagate(grid)

3
Idéia interessante, mas um ladrilho aleatório não teria muitos protótipos finitos. Para o seu mosaico periódico, você precisa selecionar um arranjo e mostrar explicitamente como todos os osciladores e outras coisas podem ser feitos.
Hobbies de Calvin

Seria legal se o gráfico é baseado no mapa do mundo (por exemplo, cidades)
Ming-Tang

@SHiNKiROU Ótima idéia, lembro-me de ver um pacote python para trabalhar com mapas geográficos, por isso vou fazer isso, especialmente porque não posso me estabelecer em uma única grade.
precisa saber é o seguinte

Eu acho que você está tratando as células apenas como vizinhas quando compartilham uma borda, enquanto um vértice compartilhado deve ser suficiente, mesmo que o gráfico de conexão possa não ser plano nesses casos. Por exemplo. 5 células que compartilham um vértice formam um K_5 no gráfico de conexão.
exemplo

De fato, algumas vezes eles são conectados por vértices, outras não são células + links Quando eu construí o gráfico de links, eu queria ter certeza de que era plano, ou seja, não havia cruzamentos, mas esse não é o caso quando mais de três arestas se encontram. um vértice. Felizmente, porém, isso é fácil de evitar, tornando as células um pouco assimétricas.
DenDenDo

21

Javascript [25+?]

http://jsfiddle.net/Therm/dqb2h2oc/

insira a descrição da imagem aqui

Pavimentações domésticas! Existem duas formas: "House" e "Upsidedown House", cada uma com 7 vizinhos.

Atualmente, tenho 25 pontos.

still life                  : +2
2-stage oscillator "beacon" : +3  (Credit to isaacg)
Spaceship "Toad"            : +10 (Credit to isaacg)
Glider                      : +10 (Credit to Martin Büttner)

Direitos de nomenclatura para padrões disponíveis, se você os encontrar: p

Ainda vida - estrela
Estrela

Oscilador de 2 estágios - "Beacon": Encontrado por isaacg
2stagOscillator

Nave espacial - "Sapo": Encontrado por isaacg
insira a descrição da imagem aqui

Planador - Sem nome: Encontrado por Martin Büttner
insira a descrição da imagem aqui

O violino está atualmente configurado para preencher aleatoriamente o mundo como um estado inicial.

Código:

// An animation similar to Conway's Game of Life, using house-tessellations.
// B2/S23

var world;
var worldnp1;
var intervalTime = 2000;

var canvas = document.getElementById('c');
var context = canvas.getContext('2d');

var x = 32;
var y = 32;

var width = 20; // width of house
var height = 15; // height of house base
var theight = 5; // height of house roof
var deadC = '#3300FF';
var aliveC = '#00CCFF';

function initWorld() {
    world = new Array(x * y);

    /* Still life - box
        world[x/2 * y + y/2 + 1] = 1;
        world[x/2 * y + y/2] = 1;
        world[x/2 * y + y/2 + y] = 1;
        world[x/2 * y + y/2 + y + 1] = 1;
    */

    /* Still life - House
        world[x/2 * y + y/2 - y] = 1;
        world[x/2 * y + y/2 + 1] = 1;
        world[x/2 * y + y/2 - 1] = 1;
        world[x/2 * y + y/2 + y] = 1;
        world[x/2 * y + y/2 + y+1] = 1;
    */

    /* Oscillator on an infinite plane :(
    for(var i=0; i<y; i++) {
        world[y/2 * y + i] = 1 ^ (i%2);
        world[y/2 * y + y + i] = 1 ^ (i%2);
    } */

    // Random state 
    for(var i=0; i<x*y; i++) {
        world[i] = Math.round(Math.random());
    }

    drawGrid();
}

animateWorld = function () {
    computeNP1();
    drawGrid();
};

function computeNP1() {
    worldnp1 = new Array(x * y);
    var buddies;
    for (var i = 0; i < x * y; i++) {
        buddies = getNeighbors(i);
        var aliveBuddies = 0;
        for (var j = 0; j < buddies.length; j++) {
            if (world[buddies[j]]) {
                aliveBuddies++;
            }
        }
        if (world[i]) {
            if (aliveBuddies === 2 || aliveBuddies === 3) {
                worldnp1[i] = 1;
            }
        }
        else {
            if (aliveBuddies === 3) {
                worldnp1[i] = 1;
            }
        }
    }
    world = worldnp1.slice(0);
}

function drawGrid() {
    var dx = 0;
    var dy = 0;
    var shiftLeft = 0;
    var pointDown = 0;
    for (var i = 0; i < y; i++) {
        // yay XOR
        shiftLeft ^= pointDown;
        pointDown ^= 1;
        if (shiftLeft) {
            dx -= width / 2;
        }
        for (var j = 0; j < x; j++) {
            var c = world[i * y + j] ? aliveC : deadC ;
            draw5gon(dx, dy, pointDown, c);
            outline5gon(dx, dy, pointDown);
            dx += width;
        }
        dx = 0;
        if (pointDown) {
            dy += 2 * height + theight;
        }
    }
}

function getNeighbors(i) {
    neighbors = [];

    // Everybody has a L/R neighbor
    if (i % x !== 0) {
        neighbors.push(i - 1);
    }
    if (i % x != x - 1) {
        neighbors.push(i + 1);
    }

    // Everybody has "U/D" neighbor
    neighbors.push(i - x);
    neighbors.push(i + x);

    // Down facers (R1)
    if (Math.floor(i / x) % 4 === 0) {
        if (i % x !== 0) {
            neighbors.push(i - x - 1);
        }
        if (i % x != x - 1) {
            neighbors.push(i - x + 1);
            neighbors.push(i + x + 1);
        }
    }

    // Up facers (R2)
    else if (Math.floor(i / x) % 4 === 1) {
        if (i % x !== 0) {
            neighbors.push(i - x - 1);
            neighbors.push(i + x - 1);
        }
        if (i % x != x - 1) {
            neighbors.push(i + x + 1);
        }
    }

    // Down facers (R3)
    else if (Math.floor(i / x) % 4 === 2) {
        if (i % x !== 0) {
            neighbors.push(i - x - 1);
            neighbors.push(i + x - 1);
        }
        if (i % x != x - 1) {
            neighbors.push(i - x + 1);
        }
    }

    // Up facers (R4)
    // else if ( Math.floor(i/x) % 4 === 3 )
    else {
        if (i % x !== 0) {
            neighbors.push(i + x - 1);
        }
        if (i % x != x - 1) {
            neighbors.push(i - x + 1);
            neighbors.push(i + x + 1);
        }
    }

    return neighbors.filter(function (val, ind, arr) {
        return (0 <= val && val < x * y);
    });
}

// If pointdown, x,y refer to top left corner
// If not pointdown, x,y refers to lower left corner
function draw5gon(x, y, pointDown, c) {
    if (pointDown) {
        drawRect(x, y, width, height, c);
        drawTriangle(x, y + height, x + width, y + height, x + width / 2, y + height + theight);
    } else {
        drawRect(x, y - height, width, height, c);
        drawTriangle(x, y - height, x + width / 2, y - height - theight, x + width, y - height);
    }
}

function outline5gon(x, y, pointDown) {
    context.beginPath();
    context.moveTo(x, y);
    if (pointDown) {
        context.lineTo(x + width, y);
        context.lineTo(x + width, y + height);
        context.lineTo(x + width / 2, y + height + theight);
        context.lineTo(x, y + height);
    } else {
        context.lineTo(x, y - height);
        context.lineTo(x + width / 2, y - height - theight);
        context.lineTo(x + width, y - height);
        context.lineTo(x + width, y);
    }
    context.lineWidth = 3;
    context.strokeStyle = '#000000';
    context.stroke();
}

function drawRect(x, y, w, h, c) {
    context.fillStyle = c;
    context.fillRect(x, y, w, h);
}

function drawTriangle(x1, y1, x2, y2, x3, y3, c) {
    context.beginPath();
    context.moveTo(x1, y1);
    context.lineTo(x2, y2);
    context.lineTo(x3, y3);
    context.fillStyle = c;
    context.fill();
}

$(document).ready(function () {
    initWorld();
    intervalID = window.setInterval(animateWorld, intervalTime);
});

2
Encontrei um oscilador, baseado no farol GoL. Cole o seguinte no seu violino:world[x/2 * y + y/2 + 1] = 1; world[x/2 * y + y/2] = 1; world[x/2 * y + y/2 - y] = 1; world[x/2 * y + y/2 - y + 1] = 1; world[x/2 * y + y/2 + 1*y + 2] = 1; world[x/2 * y + y/2 + 1*y + 3] = 1; world[x/2 * y + y/2 + 2*y + 2] = 1; world[x/2 * y + y/2 + 2*y + 3] = 1;
isaacg

@isaacg Foto adicionada e incluída no violino. Você quer dar um nome?
Kevin L

Eu chamaria isso de farol. É muito parecido com o farol GoL para chamá-lo de qualquer outra coisa.
Isaacg

5
Eu encontrei um planador! Eu gostaria de chamá-lo de sapo, porque parece o corpo de um sapo em uma de suas fases. world[x / 2 * y - y / 2 -1] = 1; world[x / 2 * y - y / 2] = 1; world[x / 2 * y + y / 2] = 1; world[x / 2 * y + y / 2 + 1] = 1; world[x / 2 * y + y / 2 + 1 * y] = 1; world[x / 2 * y + y / 2 + 1 * y + 1] = 1; world[x / 2 * y + y / 2 + 2 * y] = 1; world[x / 2 * y + y / 2 + 2 * y + 1] = 1; world[x / 2 * y + y / 2 + 3 * y] = 1; world[x / 2 * y + y / 2 + 3 * y + 1] = 1; world[x / 2 * y + y / 2 + 4 * y] = 1; world[x / 2 * y + y / 2 + 4 * y-1] = 1;
Isaacg

3
@isaacg Encontrei novamente! E desta vez eu peguei;). É realmente apenas uma variante sua, porém com mais duas células vivas à direita: world[x/2*y - y/2 -1] = 1;world[x/2*y - y/2] = 1;world[x/2*y + y/2 -2] = 1;world[x/2*y + y/2] = 1;world[x/2*y + y/2 +1] = 1;world[x/2*y + y/2 + 1*y] = 1;world[x/2*y + y/2 + 1*y +1] = 1;world[x/2*y + y/2 + 2*y] = 1;world[x/2*y + y/2 + 2*y +1] = 1;world[x/2*y + y/2 + 3*y -2] = 1;world[x/2*y + y/2 + 3*y] = 1;world[x/2*y + y/2 + 3*y +1] = 1;world[x/2*y + y/2 + 4*y] = 1;world[x/2*y + y/2 + 4*y -1] = 1;acho que para as regras ainda é uma nave espacial distinta.
Martin Ender

20

Javascript [27+?]

http://jsfiddle.net/Therm/5n53auja/

2 ª rodada! Agora com hexágonos, quadrados e triângulos. E interatividade

Esta versão suporta clicar em blocos para alternar seu estado, para você caçar padrões por aí. Nota: Algumas formas de manipulação de cliques podem ser um pouco complicadas, especialmente para valores baixos de s, pois os eventos de clique são rastreados como números inteiros, mas os cálculos são feitos com valores de ponto flutuante

insira a descrição da imagem aqui

Pontuação atual - 24

Still life           : +2
Period 2 oscillator  : +3
Period 4 oscillator  : +3
Period 6 oscillator  : +3
Period 10 oscillator : +3
Period 12 oscillator : +3
Spaceship            : +10

Período 4 do oscilador: Encontrado por Martin Büttner
insira a descrição da imagem aqui

Período 6 do oscilador: Encontrado por Martin Büttner
insira a descrição da imagem aqui

Período 10 do oscilador: Encontrado por Martin Büttner
insira a descrição da imagem aqui

Oscilador do período 12: Encontrado por Martin Büttner
insira a descrição da imagem aqui

Nave espacial do período 20: Encontrado por Martin Büttner
insira a descrição da imagem aqui


6
Encontrei um planador / nave espacial com período 20:world[36].e = 1; world[37].d = 1; world[37].e = 1; world[52].a = 1; world[52].e = 1; world[53].c = 1; world[53].e = 1;
Martin Ender

Outra forma inicial bastante interessante para a mesma nave espacial é world[36].d=1; world[52].a=1; world[52].c=1; world[69].b=1; world[69].a=1; world[70].a=1; world[68].d=1; world[84].a=1; world[84].c=1;porque ela consiste apenas em 3 osciladores de período-2.
Martin Ender

Oscilador do período 4, caso isso ajude:world[53].e=1; world[54].e=1; world[54].c=1; world[54].d=1; world[54].e=1; world[71].e=1; world[71].b=1; world[71].c=1;
Martin Ender

E o mais próximo que cheguei de algo que parece um crescimento ilimitado ou uma nave espacial vertical é world[87].d=1; world[102].b=1; world[103].a=1; world[103].b=1; world[103].c=1; world[118].b=1; world[119].a=1; world[119].b=1; world[119].c=1; world[119].d=1;. Talvez isso ajude alguém a encontrar uma variação que funcione. Já chega ...
Martin Ender

Período 6 oscilador: world[68].e=1; world[100].e=1; world[99].b=1; world[100].a=1; world[99].e=1; world[70].e=1; world[102].e=1; world[103].a=1; world[103].b=1; world[103].e=1;Ele também funciona com metade do tamanho, se estiver no limite.
Martin Ender

16

Mosaico pentagonal do Cairo (+ estrutura genérica), 17+ pontos

Esse ladrilho é surpreendentemente fácil de desenhar: a chave é que o único número irracional que é importante para desenhá-lo sqrt(3)é muito próximo do número racional 7/4, que tem o bônus adicional de que, se você subtrair 1o numerador e o denominador que obtém 6/3 = 2, então que as linhas não alinhadas ao eixo são bem simétricas.

Se você quiser papel quadriculado, criei uma essência PostScript para A4. Sinta-se à vontade para colocá-lo em outros tamanhos de papel.

O código é genérico o suficiente para suportar outras inclinações. A interface que precisa ser implementada é:

import java.util.Set;

interface Tiling<Cell> {
    /** Calculates the neighbourhood, which should not include the cell itself. */
    public Set<Cell> neighbours(Cell cell);
    /** Gets an array {xs, ys} of polygon vertices. */
    public int[][] bounds(Cell cell);
    /** Starting cell for random generation. This doesn't need to be consistent. */
    public Cell initialCell();
    /** Allows exclusion of common oscillations in random generation. */
    public boolean isInterestingOscillationPeriod(int period);
    /** Parse command-line input. */
    public Set<Cell> parseCells(String[] data);
}

Em seguida, o lado a lado do Cairo é:

import java.awt.Point;
import java.util.*;

/**
 * http://en.wikipedia.org/wiki/Cairo_pentagonal_tiling
 */
class CairoTiling implements Tiling<Point> {
    private static final int[][] SHAPES_X = new int[][] {
        { 0, 4, 11, 11, 4 },
        { 11, 4, 8, 14, 18 },
        { 11, 18, 14, 8, 4 },
        { 22, 18, 11, 11, 18 }
    };
    private static final int[][] SHAPES_Y = new int[][] {
        { 0, 7, 3, -3, -7 },
        { 3, 7, 14, 14, 7 },
        { -3, -7, -14, -14, -7 },
        { 0, -7, -3, 3, 7 }
    };

    public Set<Point> neighbours(Point cell) {
        Set<Point> neighbours = new HashSet<Point>();
        int exclx = (cell.y & 1) == 0 ? -1 : 1;
        int excly = (cell.x & 1) == 0 ? -1 : 1;
        for (int dx = -1; dx <= 1; dx++) {
            for (int dy = -1; dy <= 1; dy++) {
                if (dx == 0 && dy == 0) continue;
                if (dx == exclx && dy == excly) continue;
                neighbours.add(new Point(cell.x + dx, cell.y + dy));
            }
        }

        return neighbours;
    }

    public int[][] bounds(Point cell) {
        int x = cell.x, y = cell.y;

        int[] xs = SHAPES_X[(x & 1) + 2 * (y & 1)].clone();
        int[] ys = SHAPES_Y[(x & 1) + 2 * (y & 1)].clone();
        int xoff = 7 * (x & ~1) + 7 * (y & ~1);
        int yoff = 7 * (x & ~1) - 7 * (y & ~1);

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            xs[i] += xoff;
            ys[i] += yoff;
        }

        return new int[][] { xs, ys };
    }

    public Point initialCell() { return new Point(0, 0); }

    public boolean isInterestingOscillationPeriod(int period) {
        // Period 6 oscillators are extremely common, and period 2 fairly common.
        return period != 2 && period != 6;
    }

    public Set<Point> parseCells(String[] data) {
        if ((data.length & 1) == 1) throw new IllegalArgumentException("Expect pairs of integers");

        Set<Point> cells = new HashSet<Point>();
        for (int i = 0; i < data.length; i += 2) {
            cells.add(new Point(Integer.parseInt(data[i]), Integer.parseInt(data[i + 1])));
        }

        return cells;
    }
}

e o código de controle é

import java.awt.*;
import java.awt.image.*;
import java.io.*;
import java.util.*;
import java.util.List;
import javax.imageio.*;
import javax.imageio.metadata.*;
import javax.imageio.stream.*;
import org.w3c.dom.Node;

/**
 * Implements a Life-like cellular automaton on a generic grid.
 * http://codegolf.stackexchange.com/q/35827/194
 *
 * TODOs:
 *  - Allow a special output format for gliders which moves the bounds at an appropriate speed and doesn't extend the last frame
 *  - Allow option to control number of generations
 */
public class GenericLife {
    private static final Color GRIDCOL = new Color(0x808080);
    private static final Color DEADCOL = new Color(0xffffff);
    private static final Color LIVECOL = new Color(0x0000ff);

    private static final int MARGIN = 15;

    private static void usage() {
        System.out.println("Usage: java GenericLife <tiling> [<output.gif> <cell-data>]");
        System.out.println("For CairoTiling, cell data is pairs of integers");
        System.out.println("For random search, supply just the tiling name");
        System.exit(1);
    }

    // Unchecked warnings due to using reflection to instantation tiling over unknown cell type
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        if (args.length == 0 || args[0].equals("--help")) usage();

        Tiling tiling = (Tiling)Class.forName(args[0]).newInstance();
        if (args.length > 1) {
            String[] cellData = new String[args.length - 2];
            System.arraycopy(args, 2, cellData, 0, cellData.length);
            Set alive;
            try { alive = tiling.parseCells(cellData); }
            catch (Exception ex) { usage(); return; }

            createAnimatedGif(args[1], tiling, evolve(tiling, alive, 100));
        }
        else search(tiling);
    }

    private static <Cell> void search(Tiling<Cell> tiling) throws IOException {
        while (true) {
            // Build a starting generation within a certain radius of the initial cell.
            // This is a good place to tweak.
            Set<Cell> alive = new HashSet<Cell>();
            double density = Math.random();
            Set<Cell> visited = new HashSet<Cell>();
            Set<Cell> boundary = new HashSet<Cell>();
            boundary.add(tiling.initialCell());
            for (int r = 0; r < 10; r++) {
                visited.addAll(boundary);
                Set<Cell> nextBoundary = new HashSet<Cell>();
                for (Cell cell : boundary) {
                    if (Math.random() < density) alive.add(cell);
                    for (Cell neighbour : tiling.neighbours(cell)) {
                        if (!visited.contains(neighbour)) nextBoundary.add(neighbour);
                    }
                }

                boundary = nextBoundary;
            }

            final int MAX = 1000;
            List<Set<Cell>> gens = evolve(tiling, alive, MAX);
            // Long-lived starting conditions might mean a glider, so are interesting.
            boolean interesting = gens.size() == MAX;
            String desc = "gens-" + MAX;
            if (!interesting) {
                // We hit some oscillator - but was it an interesting one?
                int lastGen = gens.size() - 1;
                gens = evolve(tiling, gens.get(lastGen), gens.size());
                if (gens.size() > 1) {
                    int period = gens.size() - 1;
                    desc = "oscillator-" + period;
                    interesting = tiling.isInterestingOscillationPeriod(period);
                    System.out.println("Oscillation of period " + period);
                }
                else {
                    String result = gens.get(0).isEmpty() ? "Extinction" : "Still life";
                    System.out.println(result + " at gen " + lastGen);
                }
            }

            if (interesting) {
                String filename = System.getProperty("java.io.tmpdir") + "/" + tiling.getClass().getSimpleName() + "-" + System.nanoTime() + "-" + desc + ".gif";
                createAnimatedGif(filename, tiling, gens);
                System.out.println("Wrote " + gens.size() + " generations to " + filename);
            }
        }
    }

    private static <Cell> List<Set<Cell>> evolve(Tiling<Cell> tiling, Set<Cell> gen0, int numGens) {
        Map<Set<Cell>, Integer> firstSeen = new HashMap<Set<Cell>, Integer>();
        List<Set<Cell>> gens = new ArrayList<Set<Cell>>();
        gens.add(gen0);
        firstSeen.put(gen0, 0);

        Set<Cell> alive = gen0;
        for (int gen = 1; gen < numGens; gen++) {
            if (alive.size() == 0) break;

            Set<Cell> nextGen = nextGeneration(tiling, alive);
            Integer prevSeen = firstSeen.get(nextGen);
            if (prevSeen != null) {
                if (gen - prevSeen > 1) gens.add(nextGen); // Finish the loop.
                break;
            }

            alive = nextGen;
            gens.add(alive);
            firstSeen.put(alive, gen);
        }

        return gens;
    }

    private static <Cell> void createAnimatedGif(String filename, Tiling<Cell> tiling, List<Set<Cell>> gens) throws IOException {
        OutputStream out = new FileOutputStream(filename);
        ImageWriter imgWriter = ImageIO.getImageWritersByFormatName("gif").next();
        ImageOutputStream imgOut = ImageIO.createImageOutputStream(out);
        imgWriter.setOutput(imgOut);
        imgWriter.prepareWriteSequence(null);

        Rectangle bounds = bbox(tiling, gens);
        Set<Cell> gen0 = gens.get(0);
        int numGens = gens.size();

        for (int gen = 0; gen < numGens; gen++) {
            Set<Cell> alive = gens.get(gen);

            // If we have an oscillator which loops cleanly back to the start, skip the last frame.
            if (gen > 0 && alive.equals(gen0)) break;

            writeGifFrame(imgWriter, render(tiling, bounds, alive), gen == 0, gen == numGens - 1);
        }

        imgWriter.endWriteSequence();
        imgOut.close();
        out.close();
    }

    private static <Cell> Rectangle bbox(Tiling<Cell> tiling, Collection<? extends Collection<Cell>> gens) {
        Rectangle bounds = new Rectangle(-1, -1);
        Set<Cell> allGens = new HashSet<Cell>();
        for (Collection<Cell> gen : gens) allGens.addAll(gen);
        for (Cell cell : allGens) {
            int[][] cellBounds = tiling.bounds(cell);
            int[] xs = cellBounds[0], ys = cellBounds[1];
            for (int i = 0; i < xs.length; i++) bounds.add(xs[i], ys[i]);
        }

        bounds.grow(MARGIN, MARGIN);
        return bounds;
    }

    private static void writeGifFrame(ImageWriter imgWriter, BufferedImage img, boolean isFirstFrame, boolean isLastFrame) throws IOException {
        IIOMetadata metadata = imgWriter.getDefaultImageMetadata(new ImageTypeSpecifier(img), null);

        String metaFormat = metadata.getNativeMetadataFormatName();
        Node root = metadata.getAsTree(metaFormat);

        IIOMetadataNode grCtlExt = findOrCreateNode(root, "GraphicControlExtension");
        grCtlExt.setAttribute("delayTime", isLastFrame ? "1000" : "30"); // Extra delay for last frame
        grCtlExt.setAttribute("disposalMethod", "doNotDispose");

        if (isFirstFrame) {
            // Configure infinite looping.
            IIOMetadataNode appExts = findOrCreateNode(root, "ApplicationExtensions");
            IIOMetadataNode appExt = findOrCreateNode(appExts, "ApplicationExtension");
            appExt.setAttribute("applicationID", "NETSCAPE");
            appExt.setAttribute("authenticationCode", "2.0");
            appExt.setUserObject(new byte[] { 1, 0, 0 });
        }

        metadata.setFromTree(metaFormat, root);
        imgWriter.writeToSequence(new IIOImage(img, null, metadata), null);
    }

    private static IIOMetadataNode findOrCreateNode(Node parent, String nodeName) {
        for (Node child = parent.getFirstChild(); child != null; child = child.getNextSibling()) {
            if (child.getNodeName().equals(nodeName)) return (IIOMetadataNode)child;
        }

        IIOMetadataNode node = new IIOMetadataNode(nodeName);
        parent.appendChild(node);
        return node ;
    }

    private static <Cell> Set<Cell> nextGeneration(Tiling<Cell> tiling, Set<Cell> gen) {
        Map<Cell, Integer> neighbourCount = new HashMap<Cell, Integer>();
        for (Cell cell : gen) {
            for (Cell neighbour : tiling.neighbours(cell)) {
                Integer curr = neighbourCount.get(neighbour);
                neighbourCount.put(neighbour, 1 + (curr == null ? 0 : curr.intValue()));
            }
        }

        Set<Cell> nextGen = new HashSet<Cell>();
        for (Map.Entry<Cell, Integer> e : neighbourCount.entrySet()) {
            if (e.getValue() == 3 || (e.getValue() == 2 && gen.contains(e.getKey()))) {
                nextGen.add(e.getKey());
            }
        }

        return nextGen;
    }

    private static <Cell> BufferedImage render(Tiling<Cell> tiling, Rectangle bounds, Collection<Cell> alive) {
        // Create a suitable paletted image
        int width = bounds.width;
        int height = bounds.height;
        byte[] data = new byte[width * height];
        int[] pal = new int[]{ GRIDCOL.getRGB(), DEADCOL.getRGB(), LIVECOL.getRGB() };
        ColorModel colourModel = new IndexColorModel(8, pal.length, pal, 0, false, -1, DataBuffer.TYPE_BYTE);
        DataBufferByte dbb = new DataBufferByte(data, width * height);
        WritableRaster raster = Raster.createPackedRaster(dbb, width, height, width, new int[]{0xff}, new Point(0, 0));
        BufferedImage img = new BufferedImage(colourModel, raster, true, null);
        Graphics g = img.createGraphics();

        // Render the tiling.
        // We assume that either one of the live cells or the "initial cell" is in bounds.
        Set<Cell> visited = new HashSet<Cell>();
        Set<Cell> unvisited = new HashSet<Cell>(alive);
        unvisited.add(tiling.initialCell());
        while (!unvisited.isEmpty()) {
            Iterator<Cell> it = unvisited.iterator();
            Cell current = it.next();
            it.remove();
            visited.add(current);

            Rectangle cellBounds = new Rectangle(-1, -1);
            int[][] cellVertices = tiling.bounds(current);
            int[] xs = cellVertices[0], ys = cellVertices[1];
            for (int i = 0; i < xs.length; i++) {
                cellBounds.add(xs[i], ys[i]);
                xs[i] -= bounds.x;
                ys[i] -= bounds.y;
            }

            if (!bounds.intersects(cellBounds)) continue;

            g.setColor(alive.contains(current) ? LIVECOL : DEADCOL);
            g.fillPolygon(xs, ys, xs.length);
            g.setColor(GRIDCOL);
            g.drawPolygon(xs, ys, xs.length);

            for (Cell neighbour : tiling.neighbours(current)) {
                if (!visited.contains(neighbour)) unvisited.add(neighbour);
            }
        }

        return img;
    }
}

Qualquer vértice gera uma natureza morta (2 pontos):

java GenericLife CairoTiling stilllife.gif 0 0 0 1 1 1 3 2 3 3 4 2 4 3

Ainda vida

Osciladores (15 pontos): no sentido horário, da parte superior esquerda, temos as ordens 2, 3, 4, 6, 11, 12.

Osciladores variados


Eu não posso deixar de ver a tartaruga.
Quentin

@ Quentin, meu apelido para o oscilador p3 é ebola. Você tem a cabeça e o rabo emaranhados.
Peter Taylor

Eu estava pensando sobre o p2. Parece uma tartaruga perpetuamente lançando.
Quentin

O p4 também se parece com uma tartaruga nadadora.
Ross Presser

16

Rhombille (mais de 30 pontos)

Essa grade tem conectividade bastante alta (cada célula tem 10 vizinhos) e, curiosamente, isso parece contribuir mais efetivamente para o nascimento do que para a morte. A maioria das redes aleatórias parece desencadear um crescimento infinito (25 pontos); por exemplo, esta posição inicial de 5 células:

Posicão inicial

evolui mais de 300 gerações em algo enorme:

Evolução dessa posição inicial

e a população cresce quadraticamente com a geração por pelo menos 3000 gerações.

Talvez por isso, encontrei apenas um oscilador , do período 2 (3 pontos):

Oscilador de 3 células

Quanto à natureza morta (2 pontos): pegue 4 células em torno de um único vértice.

O código (use com a estrutura genérica e as AbstractLatticeclasses que publiquei nas respostas anteriores):

public class Rhombille extends AbstractLattice {
    public Rhombille() {
        super(14, 0, 7, 12, new int[][] {
                {0, 7, 14, 7},
                {0, 7, 7, 0},
                {7, 14, 14, 7}
            }, new int[][] {
                {0, 4, 0, -4},
                {0, -4, -12, -8},
                {-4, 0, -8, -12}
            });
    }

    @Override
    public boolean isInterestingOscillationPeriod(int period) {
        return period != 2;
    }
}

14

Ladrilhos rombitrihexagonais , 17+ pontos

Conforme solicitado por Martin Büttner.

Ainda vida (2 pontos):

Uma corrente com duas alças

Osciladores de períodos (no sentido horário da parte superior esquerda) 2, 4, 5, 6, 11 (15 pontos):

Vários osciladores

Em geral, um oscilador possui um conjunto de células que mudam (o núcleo ), um conjunto de células vizinhas ao núcleo (o revestimento ) e um conjunto de células que impedem a mudança do revestimento (o suporte ). Com esse ladrilho, o suporte dos osciladores às vezes pode se sobrepor: por exemplo

4-oscilador e 5-oscilador com suporte sobreposto

Se o 4-oscilador fosse removido, o suporte do 5-oscilador falharia e acabaria evoluindo para um 2-oscilador. Mas se o 5-Oscillator fosse removido, o suporte do 4-Oscillator simplesmente acrescentaria um hexadecimal e se estabilizaria, então esse não é realmente um 20-Oscillator.


O código que implementa esse ladrilho é extremamente genérico: com base na minha experiência com um ladrilho aperiódico, percebi que expandir para um limite conhecido e fazer uma pesquisa por vértice é uma técnica muito flexível, embora possivelmente não seja eficiente para redes simples. Mas como estamos interessados ​​em redes mais complexas, adotei essa abordagem aqui.

Todo mosaico periódico é uma treliça, e é possível identificar uma unidade fundamental (no caso desse mosaico, é um hexágono, dois triângulos e três quadrados) que é repetido ao longo de dois eixos. Em seguida, basta fornecer os deslocamentos do eixo e as coordenadas das células primitivas de uma unidade fundamental e pronto.

Todo esse código pode ser baixado como zip em https://gist.github.com/pjt33/becd56784480ddd751bf , e isso também inclui um GenericLifeGuique eu não publiquei nesta página.

public class Rhombitrihexagonal extends AbstractLattice {
    public Rhombitrihexagonal() {
        super(22, 0, 11, 19, new int[][] {
                {-7, 0, 7, 7, 0, -7},
                {0, 4, 11, 7},
                {7, 11, 15},
                {7, 15, 15, 7},
                {7, 15, 11},
                {7, 11, 4, 0},
            }, new int[][] {
                {4, 8, 4, -4, -8, -4},
                {8, 15, 11, 4},
                {4, 11, 4},
                {4, 4, -4, -4},
                {-4, -4, -11},
                {-4, -11, -15, -8},
            });
    }

    @Override
    public boolean isInterestingOscillationPeriod(int period) {
        return period != 2 && period != 4 && period != 5 && period != 6 && period != 10 && period != 12 && period != 15 && period != 30;
    }
}

O suporte para isso é minha estrutura genérica postada anteriormente, mais a AbstractLatticeclasse:

import java.awt.Point;
import java.util.*;

public abstract class AbstractLattice implements Tiling<AbstractLattice.LatticeCell> {
    // Use the idea of expansion and vertex mapping from my earlier aperiod tiling implementation.
    private Map<Point, Set<LatticeCell>> vertexNeighbourhood = new HashMap<Point, Set<LatticeCell>>();
    private int scale = -1;

    // Geometry
    private final int dx0, dy0, dx1, dy1;
    private final int[][] xs;
    private final int[][] ys;

    protected AbstractLattice(int dx0, int dy0, int dx1, int dy1, int[][] xs, int[][] ys) {
        this.dx0 = dx0;
        this.dy0 = dy0;
        this.dx1 = dx1;
        this.dy1 = dy1;
        // Assume sensible subclasses, so no need to clone the arrays to prevent modification.
        this.xs = xs;
        this.ys = ys;
    }

    private void expand() {
        scale++;
        // We want to enumerate all lattice cells whose extreme coordinate is +/- scale.
        // Corners:
        insertLatticeNeighbourhood(-scale, -scale);
        insertLatticeNeighbourhood(-scale, scale);
        insertLatticeNeighbourhood(scale, -scale);
        insertLatticeNeighbourhood(scale, scale);

        // Edges:
        for (int i = -scale + 1; i < scale; i++) {
            insertLatticeNeighbourhood(-scale, i);
            insertLatticeNeighbourhood(scale, i);
            insertLatticeNeighbourhood(i, -scale);
            insertLatticeNeighbourhood(i, scale);
        }
    }

    private void insertLatticeNeighbourhood(int x, int y) {
        for (int sub = 0; sub < xs.length; sub++) {
            LatticeCell cell = new LatticeCell(x, y, sub);
            int[][] bounds = bounds(cell);
            for (int i = 0; i < bounds[0].length; i++) {
                Point p = new Point(bounds[0][i], bounds[1][i]);

                Set<LatticeCell> adj = vertexNeighbourhood.get(p);
                if (adj == null) vertexNeighbourhood.put(p,  adj = new HashSet<LatticeCell>());
                adj.add(cell);
            }
        }
    }

    public Set<LatticeCell> neighbours(LatticeCell cell) {
        Set<LatticeCell> rv = new HashSet<LatticeCell>();

        // +1 because we will border cells from the next scale.
        int requiredScale = Math.max(Math.abs(cell.x), Math.abs(cell.y)) + 1;
        while (scale < requiredScale) expand();

        int[][] bounds = bounds(cell);
        for (int i = 0; i < bounds[0].length; i++) {
            Point p = new Point(bounds[0][i], bounds[1][i]);
            Set<LatticeCell> adj = vertexNeighbourhood.get(p);
            rv.addAll(adj);
        }

        rv.remove(cell);
        return rv;
    }

    public int[][] bounds(LatticeCell cell) {
        int[][] bounds = new int[2][];
        bounds[0] = xs[cell.sub].clone();
        bounds[1] = ys[cell.sub].clone();
        for (int i = 0; i < bounds[0].length; i++) {
            bounds[0][i] += cell.x * dx0 + cell.y * dx1;
            bounds[1][i] += cell.x * dy0 + cell.y * dy1;
        }

        return bounds;
    }

    public LatticeCell initialCell() {
        return new LatticeCell(0, 0, 0);
    }

    public abstract boolean isInterestingOscillationPeriod(int period);

    public Set<LatticeCell> parseCells(String[] data) {
        Set<LatticeCell> rv = new HashSet<LatticeCell>();
        if (data.length % 3 != 0) throw new IllegalArgumentException("Data should come in triples");
        for (int i = 0; i < data.length; i += 3) {
            if (data[i + 2].length() != 1) throw new IllegalArgumentException("Third data item should be a single letter");
            rv.add(new LatticeCell(Integer.parseInt(data[i]), Integer.parseInt(data[i + 1]), data[i + 2].charAt(0) - 'A'));
        }
        return rv;
    }

    public String format(Set<LatticeCell> cells) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (LatticeCell cell : cells) {
            if (sb.length() > 0) sb.append(' ');
            sb.append(cell.x).append(' ').append(cell.y).append(' ').append((char)(cell.sub + 'A'));
        }

        return sb.toString();
    }

    static class LatticeCell {
        public final int x, y, sub;

        LatticeCell(int x, int y, int sub) {
            this.x = x;
            this.y = y;
            this.sub = sub;
        }

        @Override
        public int hashCode() {
            return (x * 0x100025) + (y * 0x959) + sub;
        }

        @Override
        public boolean equals(Object obj) {
            if (!(obj instanceof LatticeCell)) return false;
            LatticeCell other = (LatticeCell)obj;
            return x == other.x && y == other.y && sub == other.sub;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return x + " " + y + " " + (char)('A' + sub);
        }
    }
}

Após algumas horas de tempo de CPU, adicionei um oscilador 7 e um oscilador 15, além de alguns pares interessantes de osciladores, onde eles compartilham algumas das células que os mantêm estáveis.
Peter Taylor

E, ao ajustar manualmente o 7-oscilador, criei acidentalmente um 3-oscilador, que informa sobre a eficácia da pesquisa aleatória ... Agora, pense em como lidar com a simetria de maneira genérica.
Peter Taylor

13

Ladrilho Aperiodic Labyrinth (45+ pontos)

Isso usa a estrutura genérica da minha resposta anterior.

Ainda vida (2 pontos):

Natureza morta de labirinto: quatro triângulos se encontram em um vértice de ordem 12

Oscilador (3 pontos):

Imagem do oscilador

Este oscilador é extremamente comum, resultando no resultado da maioria dos pontos de partida aleatórios.

Código:

import java.awt.Point;
import java.util.*;

public class LabyrinthTiling implements Tiling<String> {
    private Map<Point, Point> internedPoints = new HashMap<Point, Point>();
    private Map<String, Set<Point>> vertices = new HashMap<String, Set<Point>>();
    private Map<Point, Set<String>> tris = new HashMap<Point, Set<String>>();

    private int level = 0;
    // 3^level
    private int scale = 1;

    public LabyrinthTiling() {
        linkSymmetric("", new Point(-8, 0));
        linkSymmetric("", new Point(8, 0));
        linkSymmetric("", new Point(0, 14));
    }

    private void linkSymmetric(String suffix, Point p) {
        int ay = Math.abs(p.y);
        link("+" + suffix, new Point(p.x, ay));
        link("-" + suffix, new Point(p.x, -ay));
    }

    private void link(String tri, Point p) {
        Point p2 = internedPoints.get(p);
        if (p2 == null) internedPoints.put(p, p);
        else p = p2;

        Set<Point> ps = vertices.get(tri);
        if (ps == null) vertices.put(tri, ps = new HashSet<Point>());

        Set<String> ts = tris.get(p);
        if (ts == null) tris.put(p, ts = new HashSet<String>());

        ps.add(p);
        ts.add(tri);
    }

    private void expand() {
        level++;
        scale *= 3;
        subdivideEq("", new Point(-8 * scale, 0), new Point(8 * scale, 0), new Point(0, 14 * scale), level, true);
    }

    private static Point avg(Point p0, Point p1, Point p2) {
        return new Point((p0.x + p1.x + p2.x) / 3, (p0.y + p1.y + p2.y) / 3);
    }

    private void subdivideEq(String suffix, Point p0, Point p1, Point p2, int level, boolean skip0) {
        if (level == 0) {
            linkSymmetric(suffix, p0);
            linkSymmetric(suffix, p1);
            linkSymmetric(suffix, p2);
            return;
        }

        Point p01 = avg(p0, p0, p1), p10 = avg(p0, p1, p1);
        Point p02 = avg(p0, p0, p2), p20 = avg(p0, p2, p2);
        Point p12 = avg(p1, p1, p2), p21 = avg(p1, p2, p2);
        Point c = avg(p0, p1, p2);
        level--;

        if (!skip0) subdivideEq(suffix + "0", p01, p10, c, level, false);
        subdivideIso(suffix + "1", p0, c, p01, level);
        subdivideIso(suffix + "2", p0, c, p02, level);
        subdivideEq(suffix + "3", p02, c, p20, level, false);
        subdivideIso(suffix + "4", p2, c, p20, level);
        subdivideIso(suffix + "5", p2, c, p21, level);
        subdivideEq(suffix + "6", c, p12, p21, level, false);
        subdivideIso(suffix + "7", p1, c, p12, level);
        subdivideIso(suffix + "8", p1, c, p10, level);
    }

    private void subdivideIso(String suffix, Point p0, Point p1, Point p2, int level) {
        if (level == 0) {
            linkSymmetric(suffix, p0);
            linkSymmetric(suffix, p1);
            linkSymmetric(suffix, p2);
            return;
        }

        Point p01 = avg(p0, p0, p1), p10 = avg(p0, p1, p1);
        Point p02 = avg(p0, p0, p2), p20 = avg(p0, p2, p2);
        Point p12 = avg(p1, p1, p2), p21 = avg(p1, p2, p2);
        Point c = avg(p0, p1, p2);
        level--;

        subdivideIso(suffix + "0", p0, p01, p02, level);
        subdivideEq(suffix + "1", p01, p02, p20, level, false);
        subdivideIso(suffix + "2", p01, p2, p20, level);
        subdivideIso(suffix + "3", p01, p2, c, level);
        subdivideIso(suffix + "4", p01, p10, c, level);
        subdivideIso(suffix + "5", p10, p2, c, level);
        subdivideIso(suffix + "6", p10, p2, p21, level);
        subdivideEq(suffix + "7", p10, p12, p21, level, false);
        subdivideIso(suffix + "8", p1, p10, p12, level);
    }

    public Set<String> neighbours(String cell) {
        Set<String> rv = new HashSet<String>();

        Set<Point> cellVertices;
        while ((cellVertices = vertices.get(cell)) == null) expand();
        for (Point p : cellVertices) {
            // If the point is on the edge of the current level, we need to expand once more.
            if (Math.abs(p.x) / 8 + Math.abs(p.y) / 14 == scale) expand();

            Set<String> adj = tris.get(p);
            rv.addAll(adj);
        }

        rv.remove(cell);
        return rv;
    }

    public int[][] bounds(String cell) {
        Set<Point> cellVertices;
        while ((cellVertices = vertices.get(cell)) == null) expand();

        int[][] bounds = new int[2][3];
        int off = 0;
        for (Point p : cellVertices) {
            bounds[0][off] = p.x;
            bounds[1][off] = p.y;
            off++;
        }

        return bounds;
    }

    public String initialCell() {
        return "+";
    }

    public boolean isInterestingOscillationPeriod(int period) {
        return period != 4;
    }

    public Set<String> parseCells(String[] data) {
        Set<String> rv = new HashSet<String>();
        for (String cell : data) rv.add(cell);
        return rv;
    }

    public String format(Set<String> cells) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (String cell : cells) {
            if (sb.length() > 0) sb.append(' ');
            sb.append(cell);
        }

        return sb.toString();
    }
}

13

Projeção em estilo penrose de treliça tridimensional (64+ pontos)

Isto é semelhante à telha Penrose (para obter uma telha Penrose substituir N = 7com N = 5) e qualifica-se para o bônus aperiodic (40 pontos).

Natureza morta (2 pontos): trivial porque as protocélulas são convexas, portanto qualquer vértice da ordem 3 ou mais é suficiente. (Escolha todas as suas faces, se for a ordem 3 ou qualquer outra 4).

Osciladores de curto período (15 pontos):

Este lado a lado é rico em osciladores. O menor período para o qual encontrei apenas um oscilador é 11 e o menor período para o qual não encontrei nenhum é 13.

p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8 p9 p10 p11 p12

Oscilador de longo período (7 pontos):

Eu escolhi deliberadamente uma das variantes desse ladrilho que tem simetria rotacional e que acabou sendo útil para o oscilador de longo período. Faz 1/7 de uma rotação em torno do ponto central a cada 28 gerações, tornando-o um p196.

p196

O código usa a estrutura que eu publiquei nas respostas anteriores, juntamente com a seguinte classe de lado a lado:

import java.awt.geom.Point2D;
import java.util.*;

public class Penrose7Tiling implements Tiling<Penrose7Tiling.Rhomb> {
    private Map<String, Rhomb> rhombs = new HashMap<String, Rhomb>();

    private static final int N = 7;
    private double scale = 16;
    private double[] gamma;
    // Nth roots of unity.
    private Point2D.Double[] zeta;

    public Penrose7Tiling() {
        gamma = new double[N];
        zeta = new Point2D.Double[N];
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            gamma[i] = 1.0 / N; // for global rotational symmetry
            zeta[i] = new Point2D.Double(Math.cos(2 * i * Math.PI / N), Math.sin(2 * i * Math.PI / N));
        }
    }

    private Rhomb getRhomb(int r, int s, int k_r, int k_s) {
        String key = String.format("%d,%d,%d,%d", r, s, k_r, k_s);
        Rhomb rhomb = rhombs.get(key);
        if (rhomb == null) rhombs.put(key, rhomb = new Rhomb(r, s, k_r, k_s));
        return rhomb;
    }

    private int round(double val) {
        return (int)Math.round(scale * val);
    }

    public class Rhomb {
        public int[] k;
        public int r, s;

        private int[] xs = new int[4];
        private int[] ys = new int[4];
        private Set<Rhomb> neighbours;

        public Rhomb(int r, int s, int k_r, int k_s) {
            assert 0 <= r && r < s && s < N;

            this.r = r;
            this.s = s;

            // z_0 satisfies z_0 * zeta_{r,s} + gamma_{r,s} = k_{r,s}
            Point2D.Double z_0 = solveLinear(zeta[r].x, -zeta[r].y, gamma[r] - k_r, zeta[s].x, -zeta[s].y, gamma[s] - k_s);

            // Find base lattice point.
            Point2D.Double p = new Point2D.Double();
            k = new int[N];
            for (int i = 0; i < N; i++) {
                int k_i;
                if (i == r) k_i = k_r;
                else if (i == s) k_i = k_s;
                else k_i = (int)Math.ceil(z_0.x * zeta[i].x - z_0.y * zeta[i].y + gamma[i]);

                k[i] = k_i;
                p.x += zeta[i].x * (k_i + gamma[i]);
                p.y += zeta[i].y * (k_i + gamma[i]);
            }

            xs[0] = round(p.x);
            ys[0] = round(p.y);
            xs[1] = round(p.x + zeta[r].x);
            ys[1] = round(p.y + zeta[r].y);
            xs[2] = round(p.x + zeta[r].x + zeta[s].x);
            ys[2] = round(p.y + zeta[r].y + zeta[s].y);
            xs[3] = round(p.x + zeta[s].x);
            ys[3] = round(p.y + zeta[s].y);
        }

        public Set<Rhomb> neighbours() {
            if (neighbours == null) {
                neighbours = new HashSet<Rhomb>();

                // There are quite a few candidates, but we have to check them...
                for (int nr = 0; nr < N - 1; nr++) {
                    for (int ns = nr + 1; ns < N; ns++) {
                        if (nr == r && ns == s) continue; // Can't happen.
                        for (int nk_r = k[nr] - 1; nk_r <= k[nr]; nk_r++) {
                            for (int nk_s = k[ns] - 1; nk_s <= k[ns]; nk_s++) {
                                Rhomb candidate = getRhomb(nr, ns, nk_r, nk_s);

                                // Our lattice points are (k) plus one or both of vec[r] and vec[s]
                                // where vec[0] = (1, 0, 0, ...), vec[1] = (0, 1, 0, ...), etc.
                                // Candidate has a similar set of 4 lattice points. Is there any agreement?
                                boolean isNeighbour = true;
                                for (int i = 0; i < N; i++) {
                                    int myMin = k[i], myMax = k[i] + ((i == r || i == s) ? 1 : 0);
                                    int cMin = candidate.k[i], cMax = candidate.k[i] + ((i == nr || i == ns) ? 1 : 0);
                                    if (myMin > cMax || cMin > myMax) isNeighbour = false;
                                }
                                if (isNeighbour) neighbours.add(candidate);
                            }
                        }
                    }
                }
            }

            return neighbours;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return String.format("%d,%d,%d,%d", r, s, k[r], k[s]);
        }
    }

    // Solves ax + by + c = dx + ey + f = 0
    private Point2D.Double solveLinear(double a, double b, double c, double d, double e, double f) {
        double det = a*e - b*d;
        double x = (b*f - c*e) / det;
        double y = (c*d - a*f) / det;
        return new Point2D.Double(x, y);
    }

    public Set<Rhomb> neighbours(Rhomb cell) {
        return cell.neighbours();
    }

    public int[][] bounds(Rhomb cell) {
        // Will be modified. Copy-clone for safety.
        return new int[][]{ cell.xs.clone(), cell.ys.clone() };
    }

    public Rhomb initialCell() {
        return getRhomb(0, 1, 0, 0);
    }

    public boolean isInterestingOscillationPeriod(int period) {
        return period == 11 || period == 13 || (period > 14 && period != 26);
    }

    public Set<Rhomb> parseCells(String[] data) {
        Set<Rhomb> rv = new HashSet<Rhomb>();
        for (String key : data) {
            String[] parts = key.split(",");
            int r = Integer.parseInt(parts[0]);
            int s = Integer.parseInt(parts[1]);
            int k_r = Integer.parseInt(parts[2]);
            int k_s = Integer.parseInt(parts[3]);
            rv.add(getRhomb(r, s, k_r, k_s));
        }
        return rv;
    }

    public String format(Set<Rhomb> cells) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (Rhomb cell : cells) {
            if (sb.length() > 0) sb.append(' ');
            sb.append(cell);
        }

        return sb.toString();
    }
}

10

Java, pontos-atualmente 11

Esta é a versão nova e aprimorada da versão acima, exceto sem uma falha fatal!

experimente aqui , agora com botão aleatório! (pressione várias vezes para obter mais preenchimento) Também inclui o botão de velocidade.

Primeiro, período 4 do oscilador, 3 pontos

insira a descrição da imagem aqui

Em seguida, 2 3 períodos 2 osciladores - 3 pontos

insira a descrição da imagem aqui

insira a descrição da imagem aqui

insira a descrição da imagem aqui

Mais 2 osciladores de 2 períodos, cortesia de Martin Büttner (oooohhhhhhh ... cor)

insira a descrição da imagem aqui

insira a descrição da imagem aqui

Criei um programa para executá-lo de forma aleatória e contínua, procurando oscilações. Encontrou este. período 5 +3 pontos

insira a descrição da imagem aqui

E outro período 5, encontrado pelo randomizador.

insira a descrição da imagem aqui

E, claro, uma natureza morta (como exemplo, existem muitos) 2 pontos

insira a descrição da imagem aqui

Código- Classe principal

import java.awt.Dimension;
import java.awt.GridBagConstraints;
import java.awt.GridBagLayout;
import java.awt.Point;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseListener;
import java.util.ArrayList;

import javax.swing.JApplet;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JTextField;
import javax.swing.Timer;
import javax.swing.event.DocumentEvent;
import javax.swing.event.DocumentListener;

public class Main{
    public static void main(String[] args) {
        new Main();
    }

    Canvas canvas = new Canvas();
    JFrame frame = new JFrame();
    Timer timer;
    ShapeInfo info;
    int[][][] history;
    public Main() {
        JPanel panel = new JPanel();
        panel.setMinimumSize(new Dimension(500,500));
        panel.setLayout(new GridBagLayout());

        frame.setMinimumSize(new Dimension(500,500));
        frame.getContentPane().add(panel);
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

        //frame.setResizable(false);
        canvas.setMinimumSize(new Dimension(200,200));
        GridBagConstraints c = new GridBagConstraints();
        c.gridx = 0;
        c.gridy = 2;
        c.weightx = 1;
        c.weighty = 1;
        c.gridwidth = 3;
        c.fill = GridBagConstraints.BOTH;
        panel.add(canvas,c);

        JButton startButton = new JButton();
        startButton.setText("click to start");
        startButton.setMaximumSize(new Dimension(100,50));
        GridBagConstraints g = new GridBagConstraints();
        g.gridx =0;
        g.gridy = 0;
        g.weightx = 1;
        panel.add(startButton,g);

        JButton restartButton = new JButton();
        restartButton.setText("revert");
        GridBagConstraints b = new GridBagConstraints();
        b.gridx = 0;
        b.gridy = 9;
        panel.add(restartButton,b);

        JButton clearButton = new JButton();
        clearButton.setText("Clear");
        GridBagConstraints grid = new GridBagConstraints();
        grid.gridx = 1;
        grid.gridy = 0;
        panel.add(clearButton,grid);

        JButton randomButton = new JButton();
        randomButton.setText("fill randomly");
        GridBagConstraints rt = new GridBagConstraints();
        rt.gridx = 2;
        rt.gridy = 0;
        panel.add(randomButton,rt);

        JLabel speedLabel = new JLabel();
        speedLabel.setText("speed");
        GridBagConstraints rt2 = new GridBagConstraints();
        rt2.gridx = 3;
        rt2.gridy = 0;
        panel.add(speedLabel,rt2);

        final JTextField speed = new JTextField();
        speed.setText("300");
        GridBagConstraints rt21 = new GridBagConstraints();
        rt21.gridx = 4;
        rt21.gridy = 0;
        panel.add(speed,rt21);

        speed.getDocument().addDocumentListener(new DocumentListener(){

            @Override
            public void changedUpdate(DocumentEvent arg0) {
                doSomething();

            }
            @Override
            public void insertUpdate(DocumentEvent arg0) {
                doSomething();

            }
            @Override
            public void removeUpdate(DocumentEvent arg0) {
                doSomething();

            }   
            public void doSomething(){
                try{int s = Integer.valueOf(speed.getText());
                timer.setDelay(s);}
                catch(Exception e){}
            }
        });

        randomButton.addActionListener(new ActionListener(){
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent arg0) { 
                for(int i = 0; i< canvas.squaresHigh*canvas.squaresWide/2;i++){
                    double rx = Math.random();
                    double ry = Math.random();
                    int position = (int) Math.floor(Math.random() * 13);
                    int x = (int)(rx * canvas.squaresWide);
                    int y = (int)(ry * canvas.squaresHigh);
                    if(x!=0&&x!=canvas.squaresWide-1&&y!=0&&y!=canvas.squaresHigh-1){
                        info.allShapes[x][y][position] = 1;
                    }
                }
                history = cloneArray(info.allShapes);
                canvas.draw(info.allShapes);
            }
        });

        clearButton.addActionListener(new ActionListener(){
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {
                info = new ShapeInfo(canvas.squaresWide,canvas.squaresHigh);
                restart();
            }
        });

        final JTextField scaleFactor = new JTextField();
        scaleFactor.setText("5");
        GridBagConstraints gh = new GridBagConstraints();
        gh.gridx  = 0;
        gh.gridy = 1;
        panel.add(scaleFactor,gh);
        scaleFactor.getDocument().addDocumentListener(new DocumentListener(){

            @Override
            public void changedUpdate(DocumentEvent arg0) {
                doSomething();
            }

            @Override
            public void insertUpdate(DocumentEvent arg0) {
                doSomething();
            }

            @Override
            public void removeUpdate(DocumentEvent arg0) {
                doSomething();
            }
            public void doSomething(){
                try{
                canvas.size = Integer.valueOf(scaleFactor.getText());
                canvas.draw(info.allShapes);
                }
                catch(Exception e){}
            }

        });
        timer = new Timer(300, listener);
        frame.pack();
        frame.setVisible(true);
        info = new ShapeInfo(canvas.squaresWide, canvas.squaresHigh);
        info.width = canvas.squaresWide;
        info.height = canvas.squaresHigh;
        history = cloneArray(info.allShapes);
        //history[8][11][1] = 1;
        canvas.draw(info.allShapes);
        restartButton.addActionListener(new ActionListener(){
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {
                if(timer.isRunning() == true){
                    info.allShapes = cloneArray(history);
                    restart();
                }
            }
        });
        canvas.addMouseListener(new MouseListener(){
            @Override
            public void mouseClicked(MouseEvent e) {
                int x = e.getLocationOnScreen().x - canvas.getLocationOnScreen().x;
                int y = e.getLocationOnScreen().y - canvas.getLocationOnScreen().y;
                Point location = new Point(x,y);
                for(PolygonInfo p:canvas.polygons){
                    if(p.polygon.contains(location)){
                        if(info.allShapes[p.x][p.y][p.position] == 1){
                            info.allShapes[p.x][p.y][p.position] = 0;
                        }
                        else{
                            info.allShapes[p.x][p.y][p.position] = 1;
                        }
                    }
                }
                canvas.draw(info.allShapes);
                history = cloneArray(info.allShapes);
            }
            @Override
            public void mouseEntered(MouseEvent arg0) {
            }
            @Override
            public void mouseExited(MouseEvent arg0) {
            }
            @Override
            public void mousePressed(MouseEvent arg0) { 
            }
            @Override
            public void mouseReleased(MouseEvent arg0) {    
            }
        });
        startButton.addActionListener(new ActionListener(){
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {
                timer.start();
            }
        });
    }
    public int[][][] cloneArray(int[][][] array){
        int[][][] newArray = new int[array.length][array[0].length][array[0][0].length];
        for(int x = 0;x<array.length;x++){
            int[][] subArray = array[x];
            for(int y = 0; y < subArray.length;y++){
                int subSubArray[] = subArray[y];
                newArray[x][y] = subSubArray.clone();
            }
        }
        return newArray;
    }
    public void restart(){
        timer.stop();
        canvas.draw(info.allShapes);
    }
    public void setUp(){
        int[] boxes = new int[]{2,3,4,6,7,8};
        for(int box:boxes){
            info.allShapes[8][12][box-1] = 1;
            info.allShapes[9][13][box-1] = 1;
            info.allShapes[8][14][box-1] = 1;
            info.allShapes[9][15][box-1] = 1;
        }
    }
    public void update() {
        ArrayList<Coordinate> dieList = new ArrayList<Coordinate>();
        ArrayList<Coordinate> appearList = new ArrayList<Coordinate>();
        for (int x = 0; x < canvas.squaresWide; x++) {
            for (int y = 0; y < canvas.squaresHigh; y++) {
                for(int position = 0;position <13;position++){
                    int alive = info.allShapes[x][y][position];
                    int touching = info.shapesTouching(x, y, position);
                    if(touching!=0){
                    }
                    if(alive == 1){
                        if(touching < 2 || touching > 3){
                            //cell dies
                            dieList.add(new Coordinate(x,y,position));
                        }
                    }
                    else{
                        if(touching == 3){
                            //cell appears
                            appearList.add(new Coordinate(x,y,position));
                        }
                    }
                }
            }
        }
        for(Coordinate die:dieList){
            info.allShapes[die.x][die.y][die.position] = 0;
        }
        for(Coordinate live:appearList){
            info.allShapes[live.x][live.y][live.position] = 1;
        }
    }
    boolean firstDraw = true;
    int ticks = 0;
    ActionListener listener = new ActionListener() {
        @Override
        public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {
            canvas.draw(info.allShapes);
            if(ticks !=0){
            update();
            }
            ticks++;
        }
    };
}

Tela de pintura -

import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Polygon;
import java.util.ArrayList;

import javax.swing.JPanel;

public class Canvas extends JPanel {
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    public int squaresWide = 30;
    public int squaresHigh = 30;
    public int size = 6;
    ArrayList<PolygonInfo> polygons = new ArrayList<PolygonInfo>();
    boolean drawTessalationOnly = true;
    private int[][][] shapes;

    public void draw(int[][][] shapes2) {
        shapes = shapes2;
        drawTessalationOnly = false;
        this.repaint();
    }

    @Override
    protected void paintComponent(Graphics g) {
        //System.out.println("drawing");
        polygons.clear();
        super.paintComponent(g);
        g.setColor(Color.black);
        // draw tessellation
        for (int x = 0; x < squaresWide; x++) {
            for (int y = 0; y < squaresHigh; y++) {
                for (int position = 0; position < 13; position++) {
                    // System.out.println("position = " + position);
                    Polygon p = new Polygon();
                    int points = 0;
                    int[] xc = new int[] {};
                    int[] yc = new int[] {};
                    if (position == 0) {
                        xc = new int[] {-2,0,2,0};
                        yc = new int[] {0,-2,0,2};
                        points = 4;
                    }
                    if (position == 1) {
                        xc = new int[] {2,4,4,1};
                        yc = new int[] {0,0,2,1};
                        points = 4;
                    }
                    if (position == 2) {
                        xc = new int[] {4,6,7,4};
                        yc = new int[] {0,0,1,2};
                        points = 4;
                    }
                    if (position == 3) {
                        xc = new int[] {1,2,0,0};
                        yc = new int[] {1,4,4,2};
                        points = 4;
                    }
                    if (position == 4) {
                        xc = new int[] {1,4,4,2};
                        yc = new int[] {1,2,4,4};
                        points = 4;
                    }
                    if (position == 5) {
                        xc = new int[] {7,6,4,4};
                        yc = new int[] {1,4,4,2};
                        points = 4;
                    }
                    if (position == 6) {
                        xc = new int[] {7,8,8,6};
                        yc = new int[] {1,2,4,4};
                        points = 4;
                    }
                    if (position == 7) {
                        xc = new int[] {0,2,1,0};
                        yc = new int[] {4,4,7,6};
                        points = 4;
                    }
                    if (position == 8) {
                        xc = new int[] {1,2,4,4};
                        yc = new int[] {7,4,4,6};
                        points = 4;
                    }
                    if (position == 9) {
                        xc = new int[] {7,6,4,4};
                        yc = new int[] {7,4,4,6};
                        points = 4;
                    }
                    if (position == 10) {
                        xc = new int[] {8,6,7,8};
                        yc = new int[] {4,4,7,6};
                        points = 4;
                    }
                    if (position == 11) {
                        xc = new int[] {4,4,2,1};
                        yc = new int[] {6,8,8,7};
                        points = 4;
                    }
                    if (position == 12) {
                        xc = new int[] {4,4,6,7};
                        yc = new int[] {6,8,8,7};
                        points = 4;
                    }
                    int[] finalX = new int[xc.length];
                    int[] finalY = new int[yc.length];
                    for (int i = 0; i < xc.length; i++) {
                        int xCoord = xc[i];
                        xCoord = (xCoord + (8 * x)) * size;
                        finalX[i] = xCoord;
                    }
                    for (int i = 0; i < yc.length; i++) {
                        int yCoord = yc[i];
                        yCoord = (yCoord + (8 * y)) * size;
                        finalY[i] = yCoord;
                    }
                    p.xpoints = finalX;
                    p.ypoints = finalY;
                    p.npoints = points;
                    polygons.add(new PolygonInfo(p,x,y,position));
                    // for(int i = 0;i<p.npoints;i++){
                    // / System.out.println("(" + p.xpoints[i] + "," +
                    // p.ypoints[i] + ")");
                    // }
                    if (drawTessalationOnly == false) {
                        if (shapes[x][y][position] == 1) {
                            g.setColor(Color.black);
                            g.fillPolygon(p);
                        } else {
                            g.setColor(Color.black);
                            g.drawPolygon(p);
                        }
                    } else {
                        g.drawPolygon(p);
                    }
                }

            }
        }
    }
}

ShapeInfo -

public class ShapeInfo {
    int[][][] allShapes; // first 2 dimensions are coordinates of large square,
                            // last is boolean - if shaded
    int width = 30;
    int height = 30;

    public ShapeInfo(int width, int height) {
        allShapes = new int[width][height][13];
        for (int[][] i : allShapes) {
            for (int[] h : i) {
                for (int g : h) {
                    g = 0;
                }
            }
        }
    }

    public int shapesTouching(int x, int y, int position) {
        int t = 0;
        if (x > 0 && y > 0 && x < width - 1 && y < height - 1) {
            int[] inShape = new int[]{};
            int[] rightOfShape = new int[]{};
            int[] aboveShape = new int[]{};
            int[] leftOfShape = new int[]{};
            int[] belowShape = new int[]{};
            int[] aboveRightOfShape = new int[]{};
            int[] aboveLeftOfShape = new int[]{};
            int[] belowRightOfShape = new int[]{};
            int[] belowLeftOfShape = new int[]{};
            if (position == 0) {
                inShape = new int[]{1,3,4};
                aboveShape = new int[]{7,8,11};
                leftOfShape = new int[]{2,5,6};
                aboveLeftOfShape = new int[]{10,12,9};
            }
            if (position == 1) {
                inShape = new int[]{0,3,4,5,2};
                aboveShape = new int[]{11,12};
            }
            if (position == 2) {
                inShape = new int[]{1,4,5,6};
                rightOfShape = new int[]{0};
                aboveShape = new int[]{12,11};
            }
            if (position == 3) {
                inShape = new int[]{0,1,4,8,7};
                leftOfShape = new int[]{6,10};
            }
            if (position == 4) {
                inShape = new int[]{0,1,3,2,7,5,8,9};
            }
            if (position == 5) {
                inShape = new int[]{2,6,1,10,4,9,8};
                rightOfShape = new int[]{0};
            }
            if (position == 6) {
                inShape = new int[]{2,5,9,10};
                rightOfShape = new int[]{0,3,7};
            }
            if (position == 7) {
                inShape = new int[]{3,4,8,11};
                leftOfShape =new int[]{6,10};
                belowShape = new int[]{0};
            }
            if (position == 8) {
                inShape = new int[]{5,4,9,3,12,7,11};
                belowShape = new int[]{0};
            }
            if (position == 9) {
                inShape = new int[]{4,5,8,6,11,12,10};
                belowRightOfShape = new int[]{0};
            }
            if (position == 10) {
                inShape = new int[]{6,5,9,12};
                rightOfShape = new int[]{3,7};
                belowRightOfShape = new int[]{0};
            }
            if (position == 11) {
                inShape = new int[]{7,8,9,12};
                belowShape = new int[]{0,1,2};
            }
            if (position == 12) {
                inShape = new int[]{11,8,9,10};
                belowShape = new int[]{1,2};
                belowRightOfShape = new int[]{0};
            }
            for(int a:inShape){
                if(allShapes[x][y][a] == 1){t++;}
            }
            for(int a:rightOfShape){
                if(allShapes[x+1][y][a] == 1){t++;}
            }
            for(int a:leftOfShape){
                if(allShapes[x-1][y][a] == 1){t++;}
            }
            for(int a:aboveShape){
                if(allShapes[x][y-1][a] == 1){t++;}
            }
            for(int a:belowShape){
                if(allShapes[x][y+1][a] == 1){t++;}
            }
            for(int a:aboveRightOfShape){
                if(allShapes[x+1][y-1][a] == 1){t++;}
            }
            for(int a:aboveLeftOfShape){
                if(allShapes[x-1][y-1][a] == 1){t++;}
            }
            for(int a:belowRightOfShape){
                if(allShapes[x+1][y+1][a] == 1){t++;}
            }
            for(int a:belowLeftOfShape){
                if(allShapes[x-1][y+1][a] == 1){t++;}
            }
        }
        return t;
    }
}

Coordenada -

public class Coordinate {
    int x;
    int y;
    int position;
    public Coordinate(int X,int Y, int Position){
        x=X;
        y=Y;
        position = Position;
    }
}

PolygonInfo

import java.awt.Polygon;

public class PolygonInfo {
    public Polygon polygon;
    public int x;
    public int y;
    public int position;
    public PolygonInfo(Polygon p,int X,int Y,int Position){
        x = X;
        y = Y;
        polygon = p;
        position = Position;
    }
}

Se alguém encontrar alguma, ela será mencionada. (O que me lembra: meu irmão encontrou os 2 primeiros osciladores)



10

Javascript, HexagonSplit

Exoneração de responsabilidade: É muito lento devido a muita manipulação de dom e provavelmente precisa de uma correção de bug para o eixo x não contornar.

Violino

http://jsfiddle.net/16bhsr52/9/

O Fiddle agora permite alternar células ativas.

Ainda vive

insira a descrição da imagem aqui insira a descrição da imagem aqui insira a descrição da imagem aqui

Oscilador

2 fases 2 fases

Nave espacial (2 fases, duas variantes)

2 fases variante do primeiro

Nave espacial (4 fases)

insira a descrição da imagem aqui

Javascript

//--  Prepare  --
var topX = 0;
var topY = 0;
var sizeX = 40;
var sizeY = 10;
var patternSizeX = 17;
var patternSizeY = 43;
var patternElements = 3;
var neighbourTopLeft = -(sizeX + 1) * patternElements;
var neighbourTop = -(sizeX) * patternElements;
var neighbourTopRight = -(sizeX - 1) * patternElements;
var neighbourLeft = -patternElements;
var neighbourRight = +patternElements;
var neighbourBottomLeft = +(sizeX - 1) * patternElements;
var neighbourBottom = +(sizeX) * patternElements;
var neighbourBottomRight = +(sizeX + 1) * patternElements;
var patternNeighbours = [
    [neighbourTopLeft + 2, neighbourTop + 2, neighbourTopRight + 2, neighbourLeft, neighbourLeft + 1, 1, neighbourRight],
    [neighbourLeft + 1, 0, 2, neighbourRight, neighbourRight + 1, neighbourRight + 2],
    [neighbourLeft + 1, neighbourLeft + 2, 1, neighbourRight + 2, neighbourBottomLeft, neighbourBottom, neighbourBottomRight]
];

for (i = 0; i < sizeX; i++) {
    for (j = 0; j < sizeY; j++) {
        var tileId = (j * sizeX + i) * patternElements;
        $("body").append('<div id="t' + (tileId) + '" class="shapeDown" style="left:' + topX + patternSizeX * i + 'px;top:' + topY + patternSizeY * j + 'px;">');
        $("body").append('<div id="t' + (tileId + 1) + '" class="shapeHexagon" style="left:' + (8 + topX + patternSizeX * i) + 'px;top:' + (17 + topY + patternSizeY * j) + 'px;">');
        $("body").append('<div id="t' + (tileId + 2) + '" class="shapeUp" style="left:' + topX + patternSizeX * i + 'px;top:' + (34 + topY + patternSizeY * j) + 'px;">');
    }
}

//--  Populate  --
for (i = 0; i < (patternElements * sizeX * sizeY) / 5; i++) {
    $("#t" + Math.floor((Math.random() * (patternElements * sizeX * sizeY)))).addClass("shapeAlive");
};

//--  Animate  --
setInterval(progress, 1000);

function progress() {
    var dying = [];
    var rising = [];

    for (i = 0; i < sizeX; i++) {
        for (j = 0; j < sizeY; j++) {
            var tileBaseId = (j * sizeX + i) * patternElements;
            for (k = 0; k < patternElements; k++) {
                var tileSelect = "#t" + (tileBaseId + k);
                var alive = $(tileSelect).filter(".shapeAlive").length;
                var nbSelect = $.map(patternNeighbours[k], function (n, i) {
                    return ("#t" + (tileBaseId + n));
                }).join();
                var count = $(nbSelect).filter(".shapeAlive").length;
                if (alive && (count < 2 || count > 3)) {
                    dying.push(tileSelect);
                };
                if (!alive && count == 3) {
                    rising.push(tileSelect);
                };
            }
        }
    }

    $(dying.join()).removeClass("shapeAlive");
    $(rising.join()).addClass("shapeAlive");
};

CSS

.shapeHexagon {
    background-color: black;
    height: 8px;
    width: 16px;
    position: absolute;
}
.shapeUp {
    background-color: black;
    height: 8px;
    width: 16px;
    position: absolute;
}
.shapeUp:after, .shapeHexagon:before {
    content:"";
    position: absolute;
    top: -8px;
    left: 0px;
    width: 0;
    height: 0;
    border-style: solid;
    border-color: transparent transparent black;
    border-width: 0px 8px 8px 8px;
}
.shapeAlive.shapeUp {
    background-color: green;
}
.shapeAlive.shapeUp:after {
    border-color: transparent transparent green;
}
.shapeDown {
    background-color: black;
    height: 8px;
    width: 16px;
    position: absolute;
}
.shapeDown:after, .shapeHexagon:after {
    content:"";
    position: absolute;
    top: 8px;
    left: 0px;
    width: 0;
    height: 0;
    border-style: solid;
    border-color: black transparent transparent transparent;
    border-width: 8px 8px 0 8px;
}
.shapeAlive.shapeUp:after, .shapeAlive.shapeHexagon:before {
    border-color: transparent transparent green;
}
.shapeAlive.shapeDown, .shapeAlive.shapeHexagon {
    background-color: green;
}
.shapeAlive.shapeDown:after, .shapeAlive.shapeHexagon:after {
    border-color: green transparent transparent transparent;
}

10

"Hex Medley 3" (mais de 24 pontos *)

Inspirado no mosaico pentagonal da floreta: um bloco de 7 hexágonos ladrilha o avião, e podemos cortar os hexágonos de várias maneiras diferentes. Como o nome sugere, esta é a terceira variação desse tipo que tentei, mas vale a pena postar, porque é a primeira peça a reivindicar os 7 pontos de um oscilador p30 +.

O lado a lado é:

O interior dos 7 hexágonos é dividido em 6 triângulos equilaterais;  os seis exteriores em 3 rhombi cada, com paridade alternada

Como as protocélulas são convexas, qualquer vértice de ordem 3 fornece uma natureza morta (2 pontos).

Encontrei cinco osciladores de pequeno período (15 pontos): períodos 2, 3, 4, 6, 12.

oscilador p2 oscilador p3 oscilador p4 oscilador p6 oscilador p12

E a pièce de résistance : um oscilador p48 (7 pontos) que gira 60 graus a cada 8 gerações:

oscilador p48

* Dada a natureza desse ladrilho, eu poderia escolher um único hexágono que é dividido em losango e girá-lo 60 graus. Isso tornaria o ladrilho aperiódico sem quebrar tecnicamente nenhuma regra e também não quebraria nenhum dos osciladores. Mas não acho que esteja no espírito da pergunta, então não tentarei reivindicar esses 40 pontos.

O código se baseia em muitos códigos que eu publiquei em outras respostas; a parte única é

public class HexMedley3 extends AbstractLattice {
    public HexMedley3() {
        super(35, -12, 28, 24, new int[][] {
                {0, 0, 7},
                {0, 7, 7},
                {0, 7, 0},
                {0, 0, -7},
                {0, -7, -7},
                {0, -7, 0},

                {0, 0, 7, 7},
                {7, 7, 14, 14},
                {7, 14, 7, 0},

                {7, 14, 21, 14},
                {14, 21, 21, 14},
                {14, 14, 7, 7},

                {7, 14, 14, 7},
                {7, 14, 7, 0},
                {7, 0, 0, 7},

                {0, 0, -7, -7},
                {-7, -7, -14, -14},
                {-7, -14, -7, 0},

                {-7, -14, -21, -14},
                {-14, -21, -21, -14},
                {-14, -14, -7, -7},

                {-7, -14, -14, -7},
                {-7, -14, -7, 0},
                {-7, 0, 0, -7},

            }, new int[][] {
                {0, 8, 4},
                {0, 4, -4},
                {0, -4, -8},
                {0, -8, -4},
                {0, -4, 4},
                {0, 4, 8},
                {8, 16, 20, 12},
                {12, 20, 16, 8},
                {12, 8, 4, 8},
                {4, 8, 4, 0},
                {0, 4, -4, -8},
                {0, -8, -4, 4},
                {-4, -8, -16, -12},
                {-12, -16, -20, -16},
                {-12, -16, -8, -4},

                {-8, -16, -20, -12},
                {-12, -20, -16, -8},
                {-12, -8, -4, -8},
                {-4, -8, -4, 0},
                {0, -4, 4, 8},
                {0, 8, 4, -4},
                {4, 8, 16, 12},
                {12, 16, 20, 16},
                {12, 16, 8, 4},
            });
    }

    @Override
    public boolean isInterestingOscillationPeriod(int period) {
        return period != 2 && period != 4;
    }
}

0

Retângulos de largura 2 linha em Python 3, +2

A forma dessa grade é a seguinte:

 ______________
[______________]
[______][______]
[__][__][__][__]
[][][][][][][][]

Coincidentemente, cada célula nesta grade tem 8 vizinhos, assim como o quadrado original do Jogo da Vida.

Infelizmente, esse ladrilho tem a propriedade terrível de que cada célula tem apenas dois vizinhos do norte. Isso significa que um padrão nunca pode se propagar para o sul, incluindo sudeste ou sudoeste. Essa propriedade leva a uma situação que torna os osciladores bastante improváveis, embora um possa existir do tipo que possui paredes nos dois lados e células piscando no meio.

Também parece ter a propriedade (ainda não tenho 100% de certeza) de que nenhum padrão pode crescer enquanto se move para o norte. Uma linha nunca aumentará para um número de células com extensão máxima mais ampla do que a linha abaixo dela. Eu acho que isso significa que não planadores ou formas mais complicadas.

Isso nos deixa com um mísero bônus de +2 para uma grande variedade de naturezas-mortas, das quais essas são apenas uma pequena amostra:

AA__
_BC_

AABB
_CD_

AA__BB
_CXXD_ <-- XX can be any multiple of 2 wide

____YYYY____
__AA____BB__
___CXXXXD___ <-- XX can be any multiple of 4 wide

____YYYYOOOO <-- OOOO can continue to the right and could be the bottom of a stack of this pattern
__AA____BB__
___CXXXX____ <-- XX can be any multiple of 4 wide

OOOOYYYYOOOO <-- same stackability as above
__AA____BB__
____XXXX____ <-- XX can be any multiple of 4 wide

Aqui está o código que, quando executado, desenha uma grade de 8 linhas (1 célula na linha superior, 128 células na linha inferior). Qualquer tecla avançará um passo, exceto raleatoriamente o quadro eq sairá do programa.

#!/usr/bin/env python3

import random
import readchar

class board:
  def __init__(self, rows = 8):
    if rows>10:
      raise ValueError("Too many rows!")
    self.rows = rows
    self.cells = [[cell() for c in range(int(2**(r)))] for r in range(rows)]
  def __str__(self):
    out = []
    for r,row in enumerate(self.cells):
      out.append(''.join([str(row[c])*(2**(self.rows-r-1)) for c in range(len(row))]))
    return "\n".join(out)
  def randomize(self):
    for row in self.cells:
      for c,cel in enumerate(row):
        row[c].state = random.choice([True,False])
  def state_at(self,r,c):
    if r==None or c==None:
      raise TypeError()
    if r<0 or c<0:
      return False
    if r>=self.rows:
      return False
    if c>=len(self.cells[r]):
      return False
    return self.cells[r][c].state
  def tick(self):
    new_cells = [[cell() for c in range(int(2**(r)))] for r in range(self.rows)]
    for r,row in enumerate(self.cells):
      for c,cel in enumerate(row):
        # print(f"cell {r} {c}")
        cur = cel.state
        # print(cur)
        neighbors = 0
        # same row, left and right
        neighbors += self.state_at(r,c-1)
        neighbors += self.state_at(r,c+1)
        # straight up
        neighbors += self.state_at(r-1,int(c/2))
        # straight down
        neighbors += self.state_at(r+1,c*2)
        neighbors += self.state_at(r+1,c*2+1)
        # down left
        neighbors += self.state_at(r+1,c*2-1)
        # down right
        neighbors += self.state_at(r+1,c*2+2)
        if c%2==0:
          # up left
          neighbors += self.state_at(r-1,int(c/2)-1)
        else:
          # up right
          neighbors += self.state_at(r-1,int(c/2)+1)
        # print(neighbors)
        if cur:
          if neighbors<2 or neighbors>3:
            # print("turn off")
            new_cells[r][c].state = False
          else:
            new_cells[r][c].state = True
          continue
        if neighbors==3:
          # print("turn on")
          new_cells[r][c].state = True
          continue
        new_cells[r][c].state = False
        continue
    self.cells = new_cells

class cell:
  def __init__(self, state = False):
    self.state = state
  def __str__(self):
    return self.state and "X" or "_"

b = board(8)
b.randomize()
print(b)
while(1):
  i = readchar.readchar()
  if i=='q':
    break
  if i=='r':
    b.randomize()
  b.tick()
  print()
  print(b)

PS: Essa grade é equivalente a regular em um espaço não euclidiano de formato especial :)

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