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生命游戏 · 交互式算法学习

根据八邻域活细胞数原地更新下一代。

#289 · 矩阵

生命游戏

Game of Life

测试用例board = [[0,1,0],[0,0,1],[1,1,1],[0,0,0]]
矩阵3 个关键状态
步骤 1读取每格最低位作为旧状态。old = cell & 1
00,0
10,1
00,2
01,0
01,1
11,2
12,0
12,1
12,2
03,0
03,1
03,2
推荐

两位编码前后状态

时间 O(mn)空间 O(1)

最低位保存旧状态,第二位保存新状态;最后整体右移。

1function gameOfLife(b) {2  const m = b.length,3    n = b[0].length;4  for (let r = 0; r < m; r++)5    for (let c = 0; c < n; c++) {6      let live = 0;7      for (let dr = -1; dr <= 1; dr++)8        for (let dc = -1; dc <= 1; dc++)9          if ((dr || dc) && ((b[r + dr]?.[c + dc] ?? 0) & 1)) live++;10      if (live === 3 || ((b[r][c] & 1) && live === 2)) b[r][c] |= 2;11    }12  for (let r = 0; r < m; r++)13    for (let c = 0; c < n; c++) b[r][c] >>= 1;14}
多语言参考

Java · C++ · Go

来源 · CC BY-SA 4.0 ↗

这是一组同题正确实现,独立于上方当前动画方法;不同语言可能采用另一种正确策略。

1class Solution {2    public void gameOfLife(int[][] board) {3        int m = board.length, n = board[0].length;4        for (int i = 0; i < m; ++i) {5            for (int j = 0; j < n; ++j) {6                int live = -board[i][j];7                for (int x = i - 1; x <= i + 1; ++x) {8                    for (int y = j - 1; y <= j + 1; ++y) {9                        if (x >= 0 && x < m && y >= 0 && y < n && board[x][y] > 0) {10                            ++live;11                        }12                    }13                }14                if (board[i][j] == 1 && (live < 2 || live > 3)) {15                    board[i][j] = 2;16                }17                if (board[i][j] == 0 && live == 3) {18                    board[i][j] = -1;19                }20            }21        }22        for (int i = 0; i < m; ++i) {23            for (int j = 0; j < n; ++j) {24                if (board[i][j] == 2) {25                    board[i][j] = 0;26                } else if (board[i][j] == -1) {27                    board[i][j] = 1;28                }29            }30        }31    }32}
交互式算法学习

从执行步骤真正理解 LeetCode 经典 150

本站整理 150 道高频算法面试题和 302 种解法。动画方法同步展示 JavaScript 与 Python;每题另提供 Java、C++ 与 Go 同题参考实现。

多形态可视化数组、矩阵、DP 表、递归树、树图、链表、栈队列堆、区间和状态机按解法选择。
动画与代码同步当前状态、步骤说明、变量和代码高亮保持一一对应,可逐步播放和回退。
适合面试复习每种方案都给出思路、时间复杂度、空间复杂度、测试用例和 LeetCode 中文原题入口。
AlgoViz Lab

生命游戏 · 解法对比

根据八邻域活细胞数原地更新下一代。

测试用例
board = [[0,1,0],[0,0,1],[1,1,1],[0,0,0]]
题目分类
矩阵
解法对比
2
方案 1

复制原棋盘

从副本统计邻居,把结果写入原棋盘。

时间
O(mn)
空间
O(mn)
方案 2

两位编码前后状态

最低位保存旧状态,第二位保存新状态;最后整体右移。

时间
O(mn)
空间
O(1)