leetcode之生命游戏

给定一个包含 m × n 个格子的面板，每一个格子都可以看成是一个细胞。每个细胞都具有一个初始状态：1 即为活细胞
（live），或 0 即为死细胞（dead）。每个细胞与其八个相邻位置（水平，垂直，对角线）的细胞都遵循以下四条生存定律：

如果活细胞周围八个位置的活细胞数少于两个，则该位置活细胞死亡；
如果活细胞周围八个位置有两个或三个活细胞，则该位置活细胞仍然存活；
如果活细胞周围八个位置有超过三个活细胞，则该位置活细胞死亡；
如果死细胞周围正好有三个活细胞，则该位置死细胞复活；
根据当前状态，写一个函数来计算面板上所有细胞的下一个（一次更新后的）状态。下一个状态是通过将上述规则同时
应用于当前状态下的每个细胞所形成的，其中细胞的出生和死亡是同时发生的。
输入： 
[
  [0,1,0],
  [0,0,1],
  [1,1,1],
  [0,0,0]
]
输出：
[
  [0,0,0],
  [1,0,1],
  [0,1,1],
  [0,1,0]
]

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/game-of-life

感觉没什么好说的，思路都写在代码里了。

class Solution {
    public void gameOfLife(int[][] board) {
        int row = board.length;
        int col = board[0].length;
        //如果要遍历矩阵的四周，可以考虑设置一个坐标
        int[] neighbour = {0,1,-1};
        int[][] res = new int[row][col];
        for(int i=0;i<row;i++){
            for(int j=0;j<col;j++){
                res[i][j] = board[i][j];
            }
        }
        //遍历每一个格子
        for(int i=0;i<row;i++){
            for(int j=0;j<col;j++){
                //用于记录这个格子的四周有几个存活的细胞
                int count = 0;
                //开始遍历这个格子的四周
                for(int r=0;r<3;r++){
                    for(int c=0;c<3;c++){
                        if(!(neighbour[r]==0 && neighbour[c]==0)){
                            int m = i + neighbour[r];
                            int n = j + neighbour[c];
                            if((m<row && m>=0)&&(n<col&&n>=0)&&(res[m][n]==1)){
                                count++;
                            }
                        }
                        
                    }
                }
                //规则1或者规则3
                if(res[i][j] == 1 && (count<2 || count >3)){
                    board[i][j] = 0;
                }
                //规则4
                if(res[i][j] == 0 && (count == 3)){
                    board[i][j] = 1;
                }
            }
        }
    }
}

但是上面这个代码的空间复杂度比较高，O(mn)，所以我们也可以像下面这种写法，如果细胞原来是活的，然后根据规则会变为死细胞的话，我们就将其的状态更新为-1，注意，这里更新为-1是因为根据题目要求，我们要做到整个矩阵的同步更新，所以将原来的1变为-1，最后只用Math.abs(),对结果是没有影响的; 同样，如果原来的细胞就是死细胞，根据规则变成活细胞之后就将原来的状态更新为2，这里更新为2也是为了之后对整个矩阵的遍历过程中不产生影响。

class Solution {
    public void gameOfLife(int[][] board) {
        int[] neighbors = {0, 1, -1};
        int rows = board.length;
        int cols = board[0].length;
        // 遍历面板每一个格子里的细胞
        for (int row = 0; row < rows; row++) {
            for (int col = 0; col < cols; col++) {
                //用于记录这个格子的四周有几个存活的细胞
                int count = 0;
                for (int i = 0; i < 3; i++) {
                    for (int j = 0; j < 3; j++) {
                        if (!(neighbors[i] == 0 && neighbors[j] == 0)) {
                            // 相邻位置的坐标
                            int r = (row + neighbors[i]);
                            int c = (col + neighbors[j]);
                            // 查看相邻的细胞是否是活细胞
                            if ((r < rows && r >= 0) && (c < cols && c >= 0) && (Math.abs(board[r][c]) == 1)) {
                                count++;
                            }
                        }
                    }
                }
                // 规则 1 或规则 3 
                if ((board[row][col] == 1) && (count < 2 || count > 3)) {
                    // -1 代表这个细胞过去是活的现在死了
                    board[row][col] = -1;
                }
                // 规则 4
                if (board[row][col] == 0 && count == 3) {
                    // 2 代表这个细胞过去是死的现在活了
                    board[row][col] = 2;
                }
            }
        }
        // 遍历 board 得到一次更新后的状态
        for (int row = 0; row < rows; row++) {
            for (int col = 0; col < cols; col++) {
                if (board[row][col] > 0) {
                    board[row][col] = 1;
                } else {
                    board[row][col] = 0;
                }
            }
        }
    }
}
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/game-of-life/solution/sheng-ming-you-xi-by-leetcode-solution/

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