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在Python中找到下一个单元矩阵状态的下一个状态的程序？

在Python中找到下一个单元矩阵状态的下一个状态的程序？

假设我们有一个二维二进制矩阵，其中1表示存活的单元格，0表示已死单元格。 一个细胞的邻居是其直接水平，垂直和对角线单元格。 我们必须使用以下规则找到矩阵的下一个状态

  • 任何生命细胞都有两个或三个生命邻居存活。

  • 任何死细胞都有三个生命邻居变成活细胞。

  • 所有其他的细胞死亡。

所以，如果输入如下：

1 1 0 0
0 1 0 0
0 1 0 1
1 1 0 1

那么输出将是：

1 1 0 0
0 1 0 0
0 1 0 0
1 1 0 0

为了解决这个问题，我们将遵循以下步骤：

  • n:=矩阵的行数，m:=矩阵的列数

  • res:=n x m大小的矩阵，并填充为0

  • 对于i从0到n的范围，执行以下操作

    • 对于j从0到m的范围，执行以下操作
      • s:=0

      • 如果matrix [i，j]与0相同，则

      • 对于k从i-1到i+1的范围，执行操作

        • 或h在j-1到j+1的范围内，执行以下操作

        • 如果0 <= k < n并且0 <= h < m，则

          • s:= s + matrix [k，h]
      • res [i，j]:=[0，1，在s与3相同的情况下为true]

      • 否则，

      • 对于k从i-1到i+1的范围，执行以下操作

        • 对于h从j-1到j+1的范围，执行以下操作

        • 如果0 <= k < n并且0 <= h≤m，则

          • s:= s + matrix [k，h]
        • 如果s是3或4，则

        • res [i，j]: =1

      • 返回res

让我们看下面的实现以获得更好的理解：

示例

class Solution:
    def solve(self, matrix):
        n, m = len(matrix), len(matrix[0])
        res = [[0 for j in range(m)] for i in range(n)]
        for i in range(n):
            for j in range(m):
                s = 0
                if matrix[i][j] == 0:
                    for k in range(i - 1, i + 2):
                        for h in range(j - 1, j + 2):
                            if 0 <= k < n and 0 <= h < m:
                                s += matrix[k][h]
                    res[i][j] = [0, 1][s == 3]
                else:
                    for k in range(i - 1, i + 2):
                        for h in range(j - 1, j + 2):
                            if 0 <= k < n and 0 <= h < m:
                                s += matrix[k][h]
                        if s in [3, 4]:
                            res[i][j] = 1
        return res

ob = Solution()
matrix = [
  [1, 1, 0, 0],
  [0, 1, 0, 0],
  [0, 1, 0, 1],
  [1, 1, 0, 1]
]

print(ob.solve(matrix))
Python

输入

[[1, 1, 0, 0],
[0, 1, 0, 0],
[0, 1, 0, 1],
[1, 1, 0, 1] ]
Python

输出

[[1, 1, 0, 0],
[0, 1, 0, 0],
[0, 1, 0, 0],
[1, 1, 0, 0]]
Python

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