兰顿蚂蚁

本文介绍了一种基于细胞自动机原理的兰顿蚂蚁模拟程序。兰顿蚂蚁是一种简单的模型,展示出复杂的混沌行为及最终形成的规律性‘高速公路’模式。通过设定初始条件,程序能够模拟蚂蚁在黑白格子上的移动轨迹。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

兰顿蚂蚁,是于1986年,由克里斯·兰顿提出来的,属于细胞自动机的一种。

  平面上的正方形格子被填上黑色或白色。在其中一格正方形内有一只“蚂蚁”。
  蚂蚁的头部朝向为:上下左右其中一方。

  蚂蚁的移动规则十分简单:
  若蚂蚁在黑格,右转90度,将该格改为白格,并向前移一格;
  若蚂蚁在白格,左转90度,将该格改为黑格,并向前移一格。

  规则虽然简单,蚂蚁的行为却十分复杂。刚刚开始时留下的路线都会有接近对称,像是会重复,但不论起始状态如何,蚂蚁经过漫长的混乱活动后,会开辟出一条规则的“高速公路”。

  蚂蚁的路线是很难事先预测的。

  你的任务是根据初始状态,用计算机模拟兰顿蚂蚁在第n步行走后所处的位置。
输入格式
  输入数据的第一行是 m n 两个整数(3 < m, n < 100),表示正方形格子的行数和列数。
  接下来是 m 行数据。
  每行数据为 n 个被空格分开的数字。0 表示白格,1 表示黑格。

  接下来是一行数据:x y s k, 其中x y为整数,表示蚂蚁所在行号和列号(行号从上到下增长,列号从左到右增长,都是从0开始编号)。s 是一个大写字母,表示蚂蚁头的朝向,我们约定:上下左右分别用:UDLR表示。k 表示蚂蚁走的步数。
输出格式
  输出数据为两个空格分开的整数 p q, 分别表示蚂蚁在k步后,所处格子的行号和列号。
样例输入
5 6
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
2 3 L 5
样例输出
1 3
样例输入
3 3
0 0 0
1 1 1
1 1 1
1 1 U 6
样例输出
0 0

#include"iostream"
#include"cstdio"
#include"stdio.h"


using namespace std;
int runXY(char s,int &x,int &y);
char changeD(char m,int sz);
int run(int x,int y);
int sz[100][100] ; 

int main()
{
        int sz2[100][100];
        int n,m;
        do{
            cin>>m>>n;
        }while(m<3&&m>100&&n<3&&n>100)
        ;
    for(int i=0;i<m;i++)
        for(int j=0;j<n;j++)
            {
                cin>>sz[i][j];
            }
    int x,y,k;
    char s;
    cin>>x>>y;
    cin>>s>>k;
        for(int i=0;i<k;i++)
        {
            s=changeD(s,sz[x][y]);  
            run(x,y);
            runXY(s,x,y);       
        }   
    cout<<x<<' '<<y<<endl;

}
int runXY(char s,int &x,int &y)
{
    if(s=='U')
        {
        x--;
        } 
    else if(s=='D')
        x++;
    else if(s=='L')
        y--;
    else if(s=='R')
        y++;
}
int run(int x,int y)
{
    if(sz[x][y]==0)
    sz[x][y]=1;
    else
    sz[x][y]=0;
}
char changeD(char m,int sz)
{
    char s;
    if(sz==0)
    {
    if(m=='U')
        s='L';
    if(m=='D')
        s='R';
    if(m=='L')
        s='D';
    if(m=='R')
        s='U';
    }
    if(sz==1)
    {
    if(m=='U')
        s='R';
    if(m=='D')
        s='L';
    if(m=='L')
        s='U';
    if(m=='R')
        s='D';
    }
    return s;
    }
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