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如何使用C语言实现细菌的繁殖与扩散

withpy 2021-11-05

简介这篇文章主要为大家详细介绍了C语言实现细菌的繁殖与扩散,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下

一.引言

这是我在csdn写的第一篇文章~作为一个初学C的萌新,昨天碰到一道关于细菌繁殖与扩散的题目,觉得很有意思,想了一个晚上,终于想到了解法😄

二.题目

详情细菌的繁殖与扩散​​​​​​

总时间限制: 1000ms 内存限制: 65536kB

描述:

在边长为9的正方形培养皿中,正中心位置有m个细菌。假设细菌的寿命仅一天,但每天可繁殖10个后代,而且这10个后代,有两个分布在原来的单元格中,其余的均匀分布在其四周相邻的八个单元格中。求经过n(1≤n≤4)天后,细菌在培养皿中的分布情况。

输入:

输入为两个整数,第一个整数m表示中心位置细菌的个数(2 ≤ m ≤ 30),第二个整数n表示经过的天数(1 ≤ n ≤ 4)。

输出:

输出九行九列整数矩阵,每行的整数之间用空格分隔。整个矩阵代表n天后细菌在培养皿上的分布情况。

样例输入

21

样例输出

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 2 0 0 0 0 0 0 2 4 2 0 0 0 0 0 0 2 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

三.思路以及代码

思路

我的想法是这道题需要定义两个二维数组,一个用来储存上一天的数据(旧),一个用来计算并保存这一天的数据(新)。而这一天的数据又可以保存到旧数据中,用于下一天的计算(递推)。

首先,在原位置上的每一个细菌都可以生两个崽儿在原先的位置,并且在周围的八个格子中各留下一个新生儿😝然后不幸凋亡……

这样,我们先把上一天的数据保存在旧数据矩阵中,然后把上一天每个数据都乘以二放到新数据的矩阵中(0*2=0所以不用管),这是第一次循环。然后再进行一次循环,判断如果旧数据矩阵的某一个位置的数据不为零,就在新数据矩阵对应位置的周围八个格子都加上该数据,这一步就相当于细菌在周围单元格中的扩散。这样我们就完成了递推过程。

注意哦,这个递归只能进行四天(循环四次),要不然可能出现堆栈错误……

代码

#include<stdio.h>
int main()
{
	int old[9][9], birth[9][9];//旧的培养基和新的培养基,用于递推
	int m, n;//初始中央细菌数以及递推的天数
	int i, j, p;
	scanf("%d%d", &m, &n);
	for (i = 0;i < 9;i++)
		for (j = 0;j < 9;j++)
		{
			birth[i][j] = 0;//变量的初始化
		}
	birth[4][4] = m;//中央细菌已经长出
	for (p = 1;p <= n;p++)//开始递推
	{
		for (i = 0;i < 9;i++)
			for (j = 0;j < 9;j++)
			{
				old[i][j] = birth[i][j];//旧培养基相当于一个储存容器,储存上一天的培养基情况
				birth[i][j] = 2 * birth[i][j];//每个位置上的每个旧细菌生两个崽,然后凋亡
			}
		for (i = 0;i < 9;i++)
			for (j = 0;j < 9;j++)
			{
				if (old[i][j] != 0)//如果旧培养基上某个位置有细菌,就在新培养基上它的周围生出一圈崽儿(记得每个细菌各生一圈儿……)
				{
					birth[i - 1][j - 1] = birth[i - 1][j - 1] + old[i][j];
					birth[i - 1][j] = birth[i - 1][j] + old[i][j];
					birth[i - 1][j + 1] = birth[i - 1][j + 1] + old[i][j];
					birth[i][j - 1] = birth[i][j - 1] + old[i][j];
					birth[i][j + 1] = birth[i][j + 1] + old[i][j];
					birth[i + 1][j - 1] = birth[i + 1][j - 1] + old[i][j];
					birth[i + 1][j] = birth[i + 1][j] + old[i][j];
					birth[i + 1][j + 1] = birth[i + 1][j + 1] + old[i][j];
				}
			}
	}
	for (i = 0;i < 9;i++)
	{
		for (j = 0;j < 9;j++)
			printf("%d ", birth[i][j]);
		printf("\n");
	}
	return 0;
}

总结

本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注本站的更多内容!

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