Акционерное общество
Міністерство освіти і науки України
Полтавський національний технічний університет
імені Юрія Кондратюка
Факультет інформаційних та телекомунікаційних
технологій і систем
Кафедра комп’ютерних та інформаційних технологій і
систем
Курсова робота
з дисципліни «Основи програмування та алгоритмічні мови»
КР ______
Розробив cтудент
групи 101-ТН
Керівник роботи
Полтава 2010
Зміст
Вступ
1. Постановка задачі
2. Розв’язання задачі
3. Алгоритм задачі
4. Реалізація
програми 8
5. Демонстрація
роботи програми
Висновок
Використана
література
Щоб виконати дану
роботу треба мати достатні знання мови програмування Турбо Паскаль, а також
вміння складати алгоритми. Для коду даної програми я використав навики з
виконання практичних робіт.
Гру «Життя» вперше
створив Дж. Конвей. Це власне не гра, а проста модель еволюції групи живих
організмів. Пасивне спостереження над сукупністю великої кількості поколінь
цієї гри може дати якусь задоволення.
Ігровим
полем(«житєвим простором») в цій грі являється двохвимірна поверхня, розділена
на квадрати. В нас це поверхня тора, яка не має границь: наявність границь
завжди зв’язано з проблемами. Кожна клітинка має 8 сосідів.
Ячейка може бути заселена одним організмом, або бути порожньою.
Розробити програму
для вирішення поставленої прикладної задачі. При вирішенні задачі необхідно:
-
Створити програму у
середовищі програмування Turbo Pascal
-
Розробити алгоритм функціонування програми
-
Надати блок-схему
алгоритму
-
Продемонструвати роботу
програми
УМОВА ЗАДАЧІ
Гра моделює життя
поколінь гіпотетичної колонії живих кліток,які виживають, розмножуються або
гинуть у відповідності з наступними правилами.
Клітка виживає, якщо
має двох або трьох сусідів з восьми можливих, якщо один або жодного то клітка
гине в ізоляції. Якщо має чотири та
більше, то гине від перенаселення.У будь-якій порожній позиції у якої рівно три
сусіди у наступному поколінні з'являється нова клітка.
Популяцію в першому
поколінні задамо випадково. Це означає, що рішення про те, чи буде кожна клітка
заселена, приймається з деякою вірогідністю. У програмі life при відображенні групи віртуальних
організмів використана анімація. Ефект анімації оснований на послідовній зміні кадрів – графічних
зображень. Для швидкого переходу від одного «кадра» до іншого використаємо дві
графічні сторінки. Графічна сторінка – область відеопам’яті, яка зберігає
зображення. При цьому, якщо режим роботи відеоадаптера підтримує роботу тільки
з однією сторінкою, її вміст відображається на екрані. В деяких режимах роботи
підтримуються декілька графічних сторінок. Вміст однієї з них («візуальної»)
відображається не на екрані, а на другій («активній»), невидимій користувачу, в
цей час може будуватися нове зображення. Підготовлене на новій сторінці
зображення виводиться на екран. Такий спосіб можливий, наприклад, про роботі в
режимі VGA з роздільною здатність
640х480, бо в цьому режимі є дві графічні сторінки. В розділі опису констант задані
параметри програми, які якщо доведеться змінювати, то рідко, тому некомфортно
їх вводити при кожному запуску програми:
Hor – кількість кліток по горизонталі
Ver – кількість кліток по вертикалі
Cell_width,
cell_height – ширина та висота
клітки
Prob_factor – параметр, що
визначає вірогідність заселення кліток про формуванні початкової популяції.
Процедура init_cells формує початкову популяцію, встановлюючи
елементам масива new_gen значення 0 або 1 з
використаним параметром вірогідності.
Процедура next_generation будує в
масиві new_gen будує наступну
популяцію за правилами.
Процедура init_screen ініціалізує графічний режим та заповнює
масиви графічних координат центрів кліток. Процедура display виконує основну роботу по
побудові зображення робочого поля гри на прихованій активній сторінці та
виводить на екран. Це уможливлюють процедури SetActivePage та SetVisualPage, викликані з параметром 0 або 1, визначаючим
номер графічної сторінки. Перша процедура при викликанні встановлює активну
сторінку, а друга візуальну.
a.
Алгоритм задачі
А) Головний алгоритм
Б) Алгоритм процедури
init_cells
В) Алгоритм процедури
next_generation
Г) Алгоритм процедури
init_screen
Д) Алгоритм процедури
display
Е) Алгоритм процедури rule_plane
Реалізація програми
PROGRAM
LIFE;
uses
crt,dos,graph;
const
hor=100;
ver=70;
cell_width=8;
cell_height=6;
prob_factor=0.5;
var
old_gen,new_gen:array[0..ver,0..hor]
of 0..1;
prob:real;
ch:char;
x_center:array[0..hor]
of word;
y_center:array[0..hor]
of word;
gen_count,radius,page:word;
ss:string[10];
procedure
init_cells;
j,k:word;
begin
gen_count:=0;
for
j:=0 to ver do
for
k:=0 to hor do
begin
old_gen[j,k]:=0;
if
random<=prob then
new_gen[j,k]:=1
else
new_gen[j,k]:=0;
end;
end;
procedure
next_generation;
var
j,k,m,prev_j,next_j,prev_k,next_k:word;
begin
old_gen:=new_gen;
for
j:=0 to ver do
begin
if j=0
then
prev_j:=ver
else
prev_j:=j-1;
if
j=ver then
next_j:=0
else
next_j:=j+1;
for
k:=0 to hor do
begin
if k=0
then
prev_k:=ver
else
prev_k:=k-1;
if
k=hor then
next_k:=0
else
next_k:=k+1;
m:=old_gen[prev_j,prev_k]
+old_gen[prev_j,k]
+old_gen[prev_j,next_k]
+old_gen[j,prev_k]
+old_gen[j,next_k]
+old_gen[next_j,prev_k]
+old_gen[next_j,k]
+old_gen[next_j,next_k];
if
(old_gen[j,k]=1) and ((m<=1) or (m>=4)) then
new_gen[j,k]:=0
else
if
(old_gen[j,k]=0) and (m=3) then
new_gen[j,k]:=1
else
new_gen[j,k]:=old_gen[j,k];
end;
end;
end;
procedure
init_screen;
var
graphdriver,graphmode:integer;
j,k:word;
begin
graphdriver:=vga;
graphmode:=vgamed;
page:=0;
initgraph(graphdriver,graphmode,'');
if
graphresult<>grOk then
halt;
for
k:=0 to hor do
x_center[k]:=k*cell_width+cell_width
div 2;
for
j:=0 to ver do
radius:=4;
end;
procedure
display;
var
j,k:word;
procedure
rule_plane;
var
j,k:word;
begin
setviewport(0,0,getmaxx,getmaxy,clipon);
setfillstyle(solidfill,blue);
bar(0,0,getmaxx,10);
setcolor(white);
outtext('Generation:
');
outtextxy(250,0,'Q:
Quit');
outtextxy(450,0,'Any
other key: renew');
str(gen_count,ss);
outtext(ss);
setbkcolor(darkgray);
end;
begin
if
gen_count<>0 then
next_generation;
inc(gen_count);
page:=1-page;
setactivepage(page);
cleardevice;
setcolor(yellow);
for
j:=0 to ver do
for
k:=0 to hor do
if
new_gen[j,k]=1 then
circle(x_center[k],y_center[j],radius);
rule_plane;
setvisualpage(page);
end;
begin
init_screen;
repeat
randomize;
prob:=0.1+prob_factor*random;
outtextxy(0,0,'Game
of life');
writeln;
outtextxy(0,15,'Live
cells inserted at random,');
str(prob:3:3,ss);
outtextxy(0,30,'with
probability '+ss);
outtextxy(0,60,'Press
any key to start: ');
ch:=readkey;
cleardevice;
init_cells;
repeat
display;
if
keypressed then
begin
ch:=readkey;
break;
end;
until
false;
setviewport(0,0,getmaxx,getmaxy,clipon);
cleardevice;
setcolor(white);
if
upcase(ch)='Q' then
break;
until
false;
closegraph;
end.
b.
Демонстрація роботи
програми
Початкове вікно
програми
Процес генерації 12
популяції
ВИСНОВОК
ВИКОРИСТАНА
ЛІТЕРАТУРА
«Основи програмування»Т.В. Ковалюк
«Turbo Pascal» В.Фаронов