如何使用C語言實現(xiàn)細(xì)菌的繁殖與擴(kuò)散

更新時間：2021年11月02日 11:31:18 作者：Tim_zf

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C語言實現(xiàn)細(xì)菌的繁殖與擴(kuò)散，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

一.引言

這是我在csdn寫的第一篇文章~作為一個初學(xué)C的萌新，昨天碰到一道關(guān)于細(xì)菌繁殖與擴(kuò)散的題目，覺得很有意思，想了一個晚上，終于想到了解法😄

二.題目

詳情細(xì)菌的繁殖與擴(kuò)散

總時間限制: 1000ms 內(nèi)存限制: 65536kB

描述：

在邊長為9的正方形培養(yǎng)皿中，正中心位置有m個細(xì)菌。假設(shè)細(xì)菌的壽命僅一天，但每天可繁殖10個后代，而且這10個后代，有兩個分布在原來的單元格中，其余的均勻分布在其四周相鄰的八個單元格中。求經(jīng)過n(1≤n≤4)天后，細(xì)菌在培養(yǎng)皿中的分布情況。

輸入：

輸入為兩個整數(shù)，第一個整數(shù)m表示中心位置細(xì)菌的個數(shù)（2 ≤ m ≤ 30），第二個整數(shù)n表示經(jīng)過的天數(shù)（1 ≤ n ≤ 4）。

輸出：

輸出九行九列整數(shù)矩陣，每行的整數(shù)之間用空格分隔。整個矩陣代表n天后細(xì)菌在培養(yǎng)皿上的分布情況。

樣例輸入

21

樣例輸出

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
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0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0

三.思路以及代碼

思路

我的想法是這道題需要定義兩個二維數(shù)組，一個用來儲存上一天的數(shù)據(jù)（舊），一個用來計算并保存這一天的數(shù)據(jù)（新）。而這一天的數(shù)據(jù)又可以保存到舊數(shù)據(jù)中，用于下一天的計算（遞推）。

首先，在原位置上的每一個細(xì)菌都可以生兩個崽兒在原先的位置，并且在周圍的八個格子中各留下一個新生兒😝然后不幸凋亡……

這樣，我們先把上一天的數(shù)據(jù)保存在舊數(shù)據(jù)矩陣中，然后把上一天每個數(shù)據(jù)都乘以二放到新數(shù)據(jù)的矩陣中（0*2=0所以不用管），這是第一次循環(huán)。然后再進(jìn)行一次循環(huán)，判斷如果舊數(shù)據(jù)矩陣的某一個位置的數(shù)據(jù)不為零，就在新數(shù)據(jù)矩陣對應(yīng)位置的周圍八個格子都加上該數(shù)據(jù)，這一步就相當(dāng)于細(xì)菌在周圍單元格中的擴(kuò)散。這樣我們就完成了遞推過程。

注意哦，這個遞歸只能進(jìn)行四天（循環(huán)四次），要不然可能出現(xiàn)堆棧錯誤……

代碼

#include<stdio.h>
int main()
{
	int old[9][9], birth[9][9];//舊的培養(yǎng)基和新的培養(yǎng)基，用于遞推
	int m, n;//初始中央細(xì)菌數(shù)以及遞推的天數(shù)
	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;//變量的初始化
		}
	birth[4][4] = m;//中央細(xì)菌已經(jīng)長出
	for (p = 1;p <= n;p++)//開始遞推
	{
		for (i = 0;i < 9;i++)
			for (j = 0;j < 9;j++)
			{
				old[i][j] = birth[i][j];//舊培養(yǎng)基相當(dāng)于一個儲存容器，儲存上一天的培養(yǎng)基情況
				birth[i][j] = 2 * birth[i][j];//每個位置上的每個舊細(xì)菌生兩個崽，然后凋亡
			}
		for (i = 0;i < 9;i++)
			for (j = 0;j < 9;j++)
			{
				if (old[i][j] != 0)//如果舊培養(yǎng)基上某個位置有細(xì)菌，就在新培養(yǎng)基上它的周圍生出一圈崽兒（記得每個細(xì)菌各生一圈兒……）
				{
					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;
}