C语言简单模拟高斯的蚂蚁：随机游走问题（图形化）

#include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #include <Windows.h> #include <time.h> #include "unistd.h" #define NumberOfAnts 5//定义蚂蚁数量的常量 ///想要尝试其他数量蚂蚁的可以自行修改这里的数字 char Map[21][21];//储存地图数据 int Num[21][21];//储存各个位置有多少蚂蚁 void Print(char chMap[21][21],int Dime); /*将结果输出到屏幕上*/ void Calculate_1(int X[NumberOfAnts]); void Calculate_2(int X[NumberOfAnts],int Y[NumberOfAnts]); int main(void) { int Ant_X[NumberOfAnts]; int Ant_Y[NumberOfAnts]; /*定义蚂蚁的x、y变量并将其放在坐标轴中央*/ int Dimension = 0;//用户需要输入的维度 for (int i = 0; i < NumberOfAnts; i++) Ant_X[i] = Ant_Y[i] = 10; for (int i = 0; i < 21; i++) for (int j = 0; j < 21; j++) { Map[i][j] = ' ';//初始化 Num[i][j] = 0; } WrongInputToBack://如果输入错误，则跳回到这里 printf_s("\033[35m>\033[32mPlease input the dimension you want to imitate:\033[0m"); scanf_s("%d", &Dimension);//提示用户输入需要模拟的维度 switch (Dimension) { case 1: {//一位坐标轴模拟 do { Calculate_1(Ant_X); Sleep(1000); } while (1); break; } case 2: {//二位坐标系模拟 do { Calculate_2(Ant_X, Ant_Y); Sleep(1000); } while (1); break; } default: printf_s("\033[35m>\033[31mYour input is not allowed!Please input 1 or 2.\033[0m\n"); goto WrongInputToBack; } return 0; } void Print(char chMap[21][21], int Dime) {/*将结果输出到屏幕上*/ switch (Dime) { case 1: printf_s("\033[36m\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t ┃\n\033[0m"); for (int i = 0; i < 21; i++) { if ((Map[0][i] == '-') || (Map[0][i] == '>') || (Map[0][i] == '+')) printf_s("%c", Map[0][i]); if (Map[0][i]=='*') switch (Num[0][i]) { case 1://一只蚂蚁就正常白色 printf_s("\033[0m%c\033[0m", Map[0][i]); break; case 2://两只蚂蚁堆叠用黄色表示 printf_s("\033[33m%c\033[0m", Map[0][i]); break; case 3://三只蚂蚁堆叠用绿色表示 printf_s("\033[32m%c\033[0m", Map[0][i]); break; case 4://四只蚂蚁堆叠用紫色表示 printf_s("\033[35m%c\033[0m", Map[0][i]); break; default://五只及以上蚂蚁堆叠用红色表示 printf_s("\033[31m%c\033[0m", Map[0][i]); break; } } printf_s("\t\033[0m*\033[36m:1 ant \t\033[33m*\033[36m:2 ants\t\033[32m*\033[36m:3 ants\t\033[35m*\033[36m:4 ants\t\033[31m*\033[36m:5+ ants ┃"); printf_s("\n\033[36m\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t ┃\n"); printf_s("━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫\n\033[0m"); //一维输出到这里结束 break; case 2: printf_s("\033[36m\t\t\t\t\t\t\t┃\n\033[0m"); for (int i = 0; i < 21; i++) { for (int j = 0; j < 21; j++) { if ((Map[i][j] == '-') || (Map[i][j] == '>') || (Map[i][j] == '+') || (Map[i][j] == '|') || (Map[i][j] == ' ') || (Map[i][j] == '^')) printf_s("%c", Map[i][j]); if (Map[i][j] == '*') switch (Num[i][j]) { case 1://一只蚂蚁就正常白色 printf_s("\033[0m%c\033[0m", Map[i][j]); break; case 2://两只蚂蚁堆叠用黄色表示 printf_s("\033[33m%c\033[0m", Map[i][j]); break; case 3://三只蚂蚁堆叠用绿色表示 printf_s("\033[32m%c\033[0m", Map[i][j]); break; case 4://四只蚂蚁堆叠用紫色表示 printf_s("\033[35m%c\033[0m", Map[i][j]); break; default://五只及以上蚂蚁堆叠用红色表示 printf_s("\033[31m%c\033[0m", Map[i][j]); break; } } if (i >= 0 && i <= 4) { switch (i) { case 0: printf_s("\t\t\033[0m*\033[36m:1 ant \033[36m\t\t┃\n\033[0m"); break; case 1: printf_s("\t\t\033[33m*\033[36m:2 ants\033[36m\t\t┃\n\033[0m"); break; case 2: printf_s("\t\t\033[32m*\033[36m:3 ants\033[36m\t\t┃\n\033[0m"); break; case 3: printf_s("\t\t\033[35m*\033[36m:4 ants\033[36m\t\t┃\n\033[0m"); break; case 4: printf_s("\t\t\033[31m*\033[36m:5+ ants\033[36m\t\t┃\n\033[0m"); break; } } else printf_s("\t\t\t\t\t\033[36m┃\n\033[0m"); } printf_s("\033[36m\t\t\t\t\t\t\t┃\n"); printf_s("━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫\n\033[0m"); break; } for (int i=0;i<21;i++) for (int j = 0; j < 21; j++) { Map[i][j] = ' '; Num[i][j] = 0; }//每次运行都进行初始化，否则会出问题 return; } void Calculate_1(int X[NumberOfAnts]) {/*对一维模拟的运算*/ srand(time(NULL)); // 初始化随机数种子 int random_num = rand(); // 生成随机数 for (int i = 0; i < NumberOfAnts; i++) { random_num = rand(); random_num %= 2;//对2取模得到0或1 if (random_num == 1)//1则向右走 { if (X[i]==10) Map[0][X[i]] = '+'; else if ((X[i] >= 0) && (X[i] <= 20)) Map[0][X[i]] = '-'; X[i]++; if ((X[i] >= 0) && (X[i] <= 20)) Map[0][X[i]] = '*'; } else {//0则向左走 if (X[i] == 10) Map[0][X[i]] = '+'; else if ((X[i] >= 0) && (X[i] <= 20))Map[0][X[i]] = '-'; X[i]--; if ((X[i] >= 0) && (X[i] <= 20)) Map[0][X[i]] = '*'; } }//以上完成了5只蚂蚁的一位模拟 //接下来将一维坐标轴的各位记录统计 for (int i = 0; i < NumberOfAnts; i++) if ((X[i] >= 0) && (X[i] <= 20)) Num[0][X[i]]++; for (int i = 0; i < 21; i++) if (Map[0][i] == ' ') Map[0][i] = '-'; Map[0][20] = '>'; if (Map[0][10] != '*') Map[0][10] = '+'; Print(Map, 1);//调用函数进行输出 return; } void Calculate_2(int X[NumberOfAnts], int Y[NumberOfAnts]) {/*对二维模拟的运算*/ srand(time(NULL)); // 初始化随机数种子 int random_num = rand(); // 生成随机数 for (int i = 0; i < NumberOfAnts; i++) { random_num = rand(); random_num %= 2;//得到0或1 switch (random_num) { case 0://如果得到0，则在y轴方向移动 { random_num = rand(); // 生成随机数 random_num %= 2;//得到0或1 /*再次生成随机数以确定向上还是向下*/ switch (random_num) { case 1://1则向上运动 { if ((Y[i] == 10) && (X[i] == 10)) { Map[Y[i]][X[i]] = '+'; }//注意第一维度是y轴，第二维度是x轴 else if (X[i]==10 && Y[i]>=0 && Y[i]<=10) Map[Y[i]][X[i]] = '|'; else if ((X[i] >= 0) && (X[i] <= 20) && (Y[i] >= 0) && (Y[i] <= 20)) Map[Y[i]][X[i]] = ' '; Y[i]++; if ((X[i] >= 0) && (X[i] <= 20) && (Y[i] >= 0) && (Y[i] <= 20)) Map[Y[i]][X[i]] = '*'; break; } case 0://0则向下运动 { if ((Y[i] == 10) && (X[i] == 10)) { Map[Y[i]][X[i]] = '+'; }//注意第一维度是y轴，第二维度是x轴 else if (X[i] == 10 && Y[i] >= 0 && Y[i] <= 10) Map[Y[i]][X[i]] = '|'; else if ((X[i] >= 0) && (X[i] <= 20) && (Y[i] >= 0) && (Y[i] <= 20)) Map[Y[i]][X[i]] = ' '; Y[i]--; if ((X[i] >= 0) && (X[i] <= 20) && (Y[i] >= 0) && (Y[i] <= 20)) Map[Y[i]][X[i]] = '*'; break; } } break; } case 1://如果得到1，则在x轴方向移动 { random_num = rand(); // 生成随机数 random_num %= 2;//得到0或1 /*再次生成随机数以确定向右还是向左*/ switch (random_num) { case 1://1则向右运动 { if ((Y[i] == 10