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题目

[3.4] 设计程序，模拟“生命游戏”：

1. 世界由 $n\ast n$ 个方格组成，每个方格有两种状态：要么有生命，要么无生命；
2. 每个方格周围的 8 个方格（边 5 个，角 3 个）称为它的“邻居”；
3. 在每代演化中，如果某方块有生命且其邻居中的 2 个或 3 个有生命，则该方块在下一代中保持有生命；如果该方块无生命且其邻居中的 3 个有生命，则该方块在下一代中变为有生命；其余情况则保持不变。

首先输入世界大小 $n$ ；再输入 $n\ast n$ 个数，作为第 0 代时的每个方格的状态；最后输入 $m$ 作为演化的代数：输出第 $m$ 代的的演化结果。

答案

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int **allocate_world(int size) {
    int **world = (int **)malloc(size * sizeof(int *));
    if (world == NULL) {
        exit(1);
    }
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        world[i] = (int *)malloc(size * sizeof(int));
        if (world[i] == NULL) {
            exit(1);
        }
    }
    return world;
}

void free_world(int **world, int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        free(world[i]);
    }
    free(world);
}

void print_world(int **world, int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        for (int j = 0; j < size; j++) {
            printf("%d", world[i][j]);
            if (j < size - 1) {
                printf(" ");
            }
        }
        printf("\n");
    }
}

int count_live_neighbors(int **world, int size, int row, int col) {
    int live_count = 0;
    for (int i = -1; i <= 1; i++) {
        for (int j = -1; j <= 1; j++) {
            if (i == 0 && j == 0) {
                continue;
            }

            int neighbor_row = row + i;
            int neighbor_col = col + j;

            if (neighbor_row >= 0 && neighbor_row < size &&
                neighbor_col >= 0 && neighbor_col < size) {
                if (world[neighbor_row][neighbor_col] == 1) {
                    live_count++;
                }
            }
        }
    }
    return live_count;
}

int main() {
    int n;
    scanf("%d", &n);

    int **current_world = allocate_world(n);
    int **next_world = allocate_world(n);

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            scanf("%d", &current_world[i][j]);
        }
    }

    int m;
    scanf("%d", &m);

    for (int generation = 0; generation < m; generation++) {
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                int live_neighbors = count_live_neighbors(current_world, n, i, j);
                int current_state = current_world[i][j];

                if (current_state == 1 && (live_neighbors == 2 || live_neighbors == 3)) {
                    next_world[i][j] = 1;
                } else if (current_state == 0 && live_neighbors == 3) {
                    next_world[i][j] = 1;
                } else {
                    next_world[i][j] = 0;
                }
            }
        }

        int **temp_world = current_world;
        current_world = next_world;
        next_world = temp_world;
    }

    print_world(current_world, n);

    free_world(current_world, n);
    free_world(next_world, n);

    return 0;
}