Question

我正在尝试做一个一维的Convay生命游戏计划，但是每当一代人通过时，程序就会继续产生额外的数字。代码：

int generation=IntegerparseInt(in.nextLine().trim());
long cells=Long.parseLong(input1, 2);
for(int i=0;i<generation;i++)//Assume 
{
    long newa=cells>>1;
    long newb=cells<<1;
    System.out.println(Long.toBinaryString(newb));//For testing purpose
    cells=newa^newb;
    System.out.println(Long.toBinaryString(cells));//For testing purpose
}

输入如

3
01011

（3代）我得到像这样的输出

所需的输出是

编辑：将测试代码更改为：

 for(int i=0;i<generation;i++)
       {
           long newa=cells>>1;
           long newb=cells<<1;
           System.out.println(Long.toBinaryString(newb));
           System.out.println(Long.toBinaryString(newa));
           cells=newa^newb;
           System.out.println(Long.toBinaryString(cells));//For testing purpose
       }

输出结果为：

Answer 1

正如安德鲁所说，左移总是产生一个额外的数字。这实际上是一个正确的实现，因为康威的生命游戏发生在无限的宇宙中。但是，如果要限制Universe的大小，则只需要保留每一代的N个最右边的数字，其中N是Universe的大小。

如this answer中所述，可以通过操作K&((1<<N)-1)

获得整数K的N个最右边的数字。

完整的工作示例：

public class ConwaysGame {

    public static void main(String[] args) {

        int numGenerations = 10;

        // Size of the "universe"
        int universeSize = 12;

        // Initial value
        long cells = 29;

        for(int i=0;i<numGenerations;i++) {

            // Calculate new generation
            long newa=cells>>1;
            long newb=cells<<1;
            cells=newa^newb;

            // Limit the result to the size of the universe
            cells = rightMostBits(cells, universeSize);

            // Output to console
            System.out.println(
                    leftPadZeros(
                        Long.toBinaryString(cells), universeSize
                    )
                );

        }   
    }

    private static long rightMostBits(long data, int numBits){
        // https://stackoverflow.com/questions/2798191/extracting-rightmost-n-bits-of-an-integer
        return data & ((1<<numBits)-1);
    }

    private static String leftPadZeros(String str, int len){
        int numzeros = Math.max(len - str.length(), 0);
        return new String(new char[numzeros]).replace("\0", "0") + str;
    }
}

输出：

000000110100
000001110010
000011011101
000111010100
001101000010
011100100101
110111011000
110101011100
110000010110
111000100111

Answer 2

假设单元格为0111。看看当你进行迭代时会发生什么：

cells       = 0111
newa        = 0011
newb        = 1110
newa ^ newb = 1101

左移一个数字总是会产生一个额外的数字，因为你正在使用相同的右移数字XOR，所以额外的数字将始终保留。

错误：按位操作获取额外数字

2 个答案: