Question

我正在尝试开发细胞自动机模拟，问题是我希望得到每个细胞的近邻和远邻（如蓝色和米色所示）并确定哪些细胞死亡并使用一些规则带来他们生活。因此，在每次迭代中，我将遍历数组中的所有单元格，并且我希望以某种方式有效地获取这些单元格的所有近邻和远邻。

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然而，取决于网格上单元格的位置，只有一些邻居可用，而我到目前为止这样做的唯一方法是使用getNeighbours（cell）方法返回一个包含所有内容的列表该单元格的可用邻居，我将不得不迭代以获得非生存的邻居。

getNeighbours(cell):
   If cell.row > 0:
       neighbours.add((coordinate,value),CLOSE_TOP_MIDDLE)
   If cell.row > 1:
       neighbours.add((coordinate,value),FAR_TOP_MIDDLE)
   [...]

然而，这需要很多开销，并且需要对网格中的每个单元格进行大量比较！

是否存在通常用于细胞自动化的通用方法？也许我可以使用任何数据结构？因为到目前为止，如果网格足够大，每次迭代都会花费很多时间。

Answer 1

根据您使用的编程语言，可能会有包提供所需的功能。例如，在Java中，存在一个名为JCASim: Cellular automata simulation system的包。

在CA中查找邻居可能是一项非常重要的任务（例如，如果您使用六边形单元格等）。甚至必须定义术语“邻居”：Moore neighborhood或von Neumann neighborhood（这些维基百科文章也提供了一些伪代码）。

在您的情况下，您可以自己实施邻居搜索：假设您的CA由n行和n列（标记为0，...，n-1）组成，如图所示。

您的getNeighbour函数必须检查所有下一个邻居单元格（图像中的灰色背景颜色）。
- 如果使用周期性边界条件，则可以使用模数运算符（％）来获取9个下一个邻居单元格。对于周期性边界条件，单元（x，y）的相邻单元是：（x + 1％n，y），（x，y + 1％n），（x + 1％n，y + 1％n），（x + n-1％n，y），（x，y + n-1％n），...）
- 使用开放边界，您必须丢弃所有邻居，其中x + 1＆gt; n-1，y + 1> n-1或x-1＆lt; 0，y-1＆lt; 0
这样，您可以检查图片中灰色背景颜色的所有单元格。
在每个灰色单元格上调用相同的函数。这样，您还可以检查蓝色背景颜色的单元格。
现在，您已检查了您定义的邻域中的所有单元格

细胞自动机获得非生活邻居

1 个答案: