Обновлено в соответствии с популярным запросом
Общее поведение
Программа теперь несколько интерактивная.
Исходный код полностью параметризован, поэтому вы можете настроить еще несколько внутренних параметров в своем любимом текстовом редакторе.
Вы можете изменить размер леса.
Минимум 2 требуется, чтобы иметь достаточно места для размещения дерева, дровосека и медведя в 3 разных местах, а максимальное значение произвольно устанавливается равным 100 (что приведет к ползанию вашего среднего компьютера).
Вы также можете изменить скорость симуляции.
Дисплей обновляется каждые 20 мс, поэтому больший шаг по времени приведет к более точной анимации.
Кнопки позволяют остановить / запустить симуляцию или запустить ее в течение месяца или года.
Движение жителей леса теперь несколько оживлено. Также вырисовываются события рубки и вырубки деревьев.
Журнал некоторых событий также отображается. Еще несколько сообщений доступны, если вы измените уровень многословия, но это затопит вас уведомлениями «Боб режет еще одно дерево».
Я бы предпочел не делать этого на твоем месте, но я не так, так что ...
Рядом с игровой площадкой нарисован набор автоматически масштабируемой графики:
- популяции медведей и дровосеков
- общее количество деревьев, разделенных на саженцы, зрелые и старшие деревья
Легенда также отображает текущее количество каждого товара.
Стабильность системы
Графики показывают, что начальные условия не масштабируются так изящно. Если лес слишком велик, слишком много медведей уничтожают популяцию дровосеков, пока достаточное количество любителей блин не окажется за решеткой. Это вызывает первоначальный взрыв старших деревьев, что, в свою очередь, помогает вырастить популяции лесорубов.
Кажется, 15 - это минимальный размер для выживания леса. Лес размером 10 обычно разрушается через несколько сотен лет. Любой размер выше 30 создаст карту, почти полную деревьев. Между 15 и 30 вы можете видеть, что популяция деревьев значительно колеблется.
Некоторые дискуссионные правила
В комментариях к оригинальному сообщению кажется, что разные двуногие не должны занимать одно и то же место. Это как-то противоречит правилу о том, как быдло бродит в блин-любитель.
Во всяком случае, я не следовал этому руководству. Любая лесная клетка может содержать любое количество ингибиторов (и ровно ноль или одно дерево). Это может иметь некоторые последствия для эффективности дровосека: я подозреваю, что это позволяет им легче копаться в пучине старших деревьев. Что касается медведей, я не ожидаю, что это будет иметь большое значение.
Я также предпочел, чтобы в лесу всегда был хотя бы один лесоруб, несмотря на мысль о том, что популяция быдла может достичь нуля (запуск последнего лесоруба на карте, если урожай был действительно плохим, что никогда не произойдет, если лес не будет рубить до исчезновения).
доводка
Чтобы добиться стабильности, я добавил два параметра настройки:
1) темпы роста лесорубов
коэффициент, применяемый к формуле, который дает количество дополнительных лесорубов, нанятых при наличии достаточного количества древесины. Установите значение 1, чтобы вернуться к исходному определению, но я обнаружил, что значение около 0,5 позволяет лесу (особенно старшим деревьям) развиваться лучше.
2) критерий удаления медведя
коэффициент, определяющий минимальный процент разбитых дровосеков, чтобы отправить медведя в зоопарк. Установите 0, чтобы вернуться к исходному определению, но это радикальное устранение медведя в основном ограничит популяцию циклом колебаний 0-1. Я установил его на .15 (то есть медведь удаляется, только если в этом году было продано 15% или более лесорубов). Это учитывает умеренную популяцию медведей, достаточную для того, чтобы предотвратить быструю вытирание области чистыми местами, но в то же время позволяет рубить значительную часть леса.
В качестве примечания, симуляция никогда не останавливается (даже по прошествии 400 лет) Это легко можно сделать, но это не так.
Код
Код полностью содержится в одной HTML-странице.
Он должен быть в кодировке UTF-8 для отображения правильных символов Юникода для медведей и дровосеков.
Для систем с юникодом (например, Ubuntu): найдите следующие строки:
jack :{ pic: '🙎', color:'#bc0e11' },
bear :{ pic: '🐻', color:'#422f1e' }},
и изменить пиктограммы для символов легче дисплея ( #, *, что угодно)
<!doctype html>
<meta charset=utf-8>
<title>Of jacks and bears</title>
<body onload='init();'>
<style>
#log p { margin-top: 0; margin-bottom: 0; }
</style>
<div id='main'>
</div>
<table>
<tr>
<td><canvas id='forest'></canvas></td>
<td>
<table>
<tr>
<td colspan=2>
<div>Forest size <input type='text' size=10 onchange='create_forest(this.value);'> </div>
<div>Simulation tick <input type='text' size= 5 onchange='set_tick(this.value);' > (ms)</div>
<div>
<input type='button' value='◾' onclick='stop();'>
<input type='button' value='▸' onclick='start();'>
<input type='button' value='1 month' onclick='start(1);'>
<input type='button' value='1 year' onclick='start(12);'>
</div>
</td>
</tr>
<tr>
<td id='log' colspan=2>
</td>
</tr>
<tr>
<td><canvas id='graphs'></canvas></td>
<td id='legend'></td>
</tr>
<tr>
<td align='center'>evolution over 60 years</td>
<td id='counters'></td>
</tr>
</table>
</td>
</tr>
</table>
<script>
// ==================================================================================================
// Global parameters
// ==================================================================================================
var Prm = {
// ------------------------------------
// as defined in the original challenge
// ------------------------------------
// forest size
forest_size: 45, // 2025 cells
// simulation duration
duration: 400*12, // 400 years
// initial populations
populate: { trees: .5, jacks:.1, bears:.02 },
// tree ages
age: { mature:12, elder:120 },
// tree spawning probabilities
spawn: { sapling:0, mature:.1, elder:.2 },
// tree lumber yields
lumber: { mature:1, elder:2 },
// walking distances
distance: { jack:3, bear:5 },
// ------------------------------------
// extra tweaks
// ------------------------------------
// lumberjacks growth rate
// (set to 1 in original contest parameters)
jacks_growth: 1, // .5,
// minimal fraction of lumberjacks mauled to send a bear to the zoo
// (set to 0 in original contest parameters)
mauling_threshold: .15, // 0,
// ------------------------------------
// internal helpers
// ------------------------------------
// offsets to neighbouring cells
neighbours: [
{x:-1, y:-1}, {x: 0, y:-1}, {x: 1, y:-1},
{x:-1, y: 0}, {x: 1, y: 0},
{x:-1, y: 1}, {x: 0, y: 1}, {x: 1, y: 1}],
// ------------------------------------
// goodies
// ------------------------------------
// bear and people names
names:
{ bear: ["Art", "Ursula", "Arthur", "Barney", "Bernard", "Bernie", "Bjorn", "Orson", "Osborn", "Torben", "Bernadette", "Nita", "Uschi"],
jack: ["Bob", "Tom", "Jack", "Fred", "Paul", "Abe", "Roy", "Chuck", "Rob", "Alf", "Tim", "Tex", "Mel", "Chris", "Dave", "Elmer", "Ian", "Kyle", "Leroy", "Matt", "Nick", "Olson", "Sam"] },
// months
month: ["Jan", "Feb", "Mar", "Apr", "May", "Jun", "Jul", "Aug", "Sep", "Oct", "Nov", "Dec" ],
// ------------------------------------
// graphics
// ------------------------------------
// messages verbosity (set to 2 to be flooded, -1 to have no trace at all)
verbosity: 1,
// pixel sizes
icon_size: 100,
canvas_f_size: 600, // forest canvas size
canvas_g_width : 400, // graphs canvas size
canvas_g_height: 200,
// graphical representation
graph: {
soil: { color: '#82641e' },
sapling:{ radius:.1, color:'#52e311', next:'mature'},
mature :{ radius:.3, color:'#48b717', next:'elder' },
elder :{ radius:.5, color:'#8cb717', next:'elder' },
jack :{ pic: '🙎', color:'#2244ff' },
bear :{ pic: '🐻', color:'#422f1e' },
mauling:{ pic: '★', color:'#ff1111' },
cutting:{ pic: '●', color:'#441111' }},
// animation tick
tick:100 // ms
};
// ==================================================================================================
// Utilities
// ==================================================================================================
function int_rand (num)
{
return Math.floor (Math.random() * num);
}
function shuffle (arr)
{
for (
var j, x, i = arr.length;
i;
j = int_rand (i), x = arr[--i], arr[i] = arr[j], arr[j] = x);
}
function pick (arr)
{
return arr[int_rand(arr.length)];
}
function message (str, level)
{
level = level || 0;
if (level <= Prm.verbosity)
{
while (Gg.log.childNodes.length > 10) Gg.log.removeChild(Gg.log.childNodes[0]);
var line = document.createElement ('p');
line.innerHTML = Prm.month[Forest.date%12]+" "+Math.floor(Forest.date/12)+": "+str;
Gg.log.appendChild (line);
}
}
// ==================================================================================================
// Forest
// ==================================================================================================
// --------------------------------------------------------------------------------------------------
// a forest cell
// --------------------------------------------------------------------------------------------------
function cell()
{
this.contents = [];
}
cell.prototype = {
add: function (elt)
{
this.contents.push (elt);
},
remove: function (elt)
{
var i = this.contents.indexOf (elt);
this.contents.splice (i, 1);
},
contains: function (type)
{
for (var i = 0 ; i != this.contents.length ; i++)
{
if (this.contents[i].type == type)
{
return this.contents[i];
}
}
return null;
}
}
// --------------------------------------------------------------------------------------------------
// an entity (tree, jack, bear)
// --------------------------------------------------------------------------------------------------
function entity (x, y, type)
{
this.age = 0;
switch (type)
{
case "jack": this.name = pick (Prm.names.jack); break;
case "bear": this.name = pick (Prm.names.bear); break;
case "tree": this.name = "sapling"; Forest.t.low++; break;
}
this.x = this.old_x = x;
this.y = this.old_y = y;
this.type = type;
}
entity.prototype = {
move: function ()
{
Forest.remove (this);
var n = neighbours (this);
this.x = n[0].x;
this.y = n[0].y;
return Forest.add (this);
}
};
// --------------------------------------------------------------------------------------------------
// a list of entities (trees, jacks, bears)
// --------------------------------------------------------------------------------------------------
function elt_list (type)
{
this.type = type;
this.list = [];
}
elt_list.prototype = {
add: function (x, y)
{
if (x === undefined) x = int_rand (Forest.size);
if (y === undefined) y = int_rand (Forest.size);
var e = new entity (x, y, this.type);
Forest.add (e);
this.list.push (e);
return e;
},
remove: function (elt)
{
var i;
if (elt) // remove a specific element (e.g. a mauled lumberjack)
{
i = this.list.indexOf (elt);
}
else // pick a random element (e.g. a bear punished for the collective pancake rampage)
{
i = int_rand(this.list.length);
elt = this.list[i];
}
this.list.splice (i, 1);
Forest.remove (elt);
if (elt.name == "mature") Forest.t.mid--;
if (elt.name == "elder" ) Forest.t.old--;
return elt;
}
};
// --------------------------------------------------------------------------------------------------
// global forest handling
// --------------------------------------------------------------------------------------------------
function forest (size)
{
// initial parameters
this.size = size;
this.surface = size * size;
this.date = 0;
this.mauling = this.lumber = 0;
this.t = { low:0, mid:0, old:0 };
// initialize cells
this.cells = new Array (size);
for (var i = 0 ; i != size ; i++)
{
this.cells[i] = new Array(size);
for (var j = 0 ; j != size ; j++)
{
this.cells[i][j] = new cell;
}
}
// initialize entities lists
this.trees = new elt_list ("tree");
this.jacks = new elt_list ("jack");
this.bears = new elt_list ("bear");
this.events = [];
}
forest.prototype = {
populate: function ()
{
function fill (num, list)
{
for (var i = 0 ; i < num ; i++)
{
var coords = pick[i_pick++];
list.add (coords.x, coords.y);
}
}
// shuffle forest cells
var pick = new Array (this.surface);
for (var i = 0 ; i != this.surface ; i++)
{
pick[i] = { x:i%this.size, y:Math.floor(i/this.size)};
}
shuffle (pick);
var i_pick = 0;
// populate the lists
fill (Prm.populate.jacks * this.surface, this.jacks);
fill (Prm.populate.bears * this.surface, this.bears);
fill (Prm.populate.trees * this.surface, this.trees);
this.trees.list.forEach (function (elt) { elt.age = Prm.age.mature; });
},
add: function (elt)
{
var cell = this.cells[elt.x][elt.y];
cell.add (elt);
return cell;
},
remove: function (elt)
{
var cell = this.cells[elt.x][elt.y];
cell.remove (elt);
},
evt_mauling: function (jack, bear)
{
message (bear.name+" sniffs a delicious scent of pancake, unfortunately for "+jack.name, 1);
this.jacks.remove (jack);
this.mauling++;
Gg.counter.mauling.innerHTML = this.mauling;
this.register_event ("mauling", jack);
},
evt_cutting: function (jack, tree)
{
if (tree.name == 'sapling') return; // too young to be chopped down
message (jack.name+" cuts a "+tree.name+" tree: lumber "+this.lumber+" (+"+Prm.lumber[tree.name]+")", 2);
this.trees.remove (tree);
this.lumber += Prm.lumber[tree.name];
Gg.counter.cutting.innerHTML = this.lumber;
this.register_event ("cutting", jack);
},
register_event: function (type, position)
{
this.events.push ({ type:type, x:position.x, y:position.y});
},
tick: function()
{
this.date++;
this.events = [];
// monthly updates
this.trees.list.forEach (b_tree);
this.jacks.list.forEach (b_jack);
this.bears.list.forEach (b_bear);
// feed graphics
Gg.graphs.trees.add (this.trees.list.length);
Gg.graphs.jacks.add (this.jacks.list.length);
Gg.graphs.bears.add (this.bears.list.length);
Gg.graphs.sapling.add (this.t.low);
Gg.graphs.mature .add (this.t.mid);
Gg.graphs.elder .add (this.t.old);
// yearly updates
if (!(this.date % 12))
{
// update jacks
if (this.jacks.list.length == 0)
{
message ("An extra lumberjack is hired after a bear rampage");
this.jacks.add ();
}
if (this.lumber >= this.jacks.list.length)
{
var extra_jacks = Math.floor (this.lumber / this.jacks.list.length * Prm.jacks_growth);
message ("A good lumbering year. Lumberjacks +"+extra_jacks, 1);
for (var i = 0 ; i != extra_jacks ; i++) this.jacks.add ();
}
else if (this.jacks.list.length > 1)
{
var fired = this.jacks.remove();
message (fired.name+" has been chopped", 1);
}
// update bears
if (this.mauling > this.jacks.list.length * Prm.mauling_threshold)
{
var bear = this.bears.remove();
message (bear.name+" will now eat pancakes in a zoo", 1);
}
else
{
var bear = this.bears.add();
message (bear.name+" starts a quest for pancakes", 1);
}
// reset counters
this.mauling = this.lumber = 0;
}
}
}
function neighbours (elt)
{
var ofs,x,y;
var list = [];
for (ofs in Prm.neighbours)
{
var o = Prm.neighbours[ofs];
x = elt.x + o.x;
y = elt.y + o.y;
if ( x < 0 || x >= Forest.size
|| y < 0 || y >= Forest.size) continue;
list.push ({x:x, y:y});
}
shuffle (list);
return list;
}
// --------------------------------------------------------------------------------------------------
// entities behaviour
// --------------------------------------------------------------------------------------------------
function b_tree (tree)
{
// update tree age and category
if (tree.age == Prm.age.mature) { tree.name = "mature"; Forest.t.low--; Forest.t.mid++; }
else if (tree.age == Prm.age.elder ) { tree.name = "elder" ; Forest.t.mid--; Forest.t.old++; }
tree.age++;
// see if we can spawn something
if (Math.random() < Prm.spawn[tree.name])
{
var n = neighbours (tree);
for (var i = 0 ; i != n.length ; i++)
{
var coords = n[i];
var cell = Forest.cells[coords.x][coords.y];
if (cell.contains("tree")) continue;
Forest.trees.add (coords.x, coords.y);
break;
}
}
}
function b_jack (jack)
{
jack.old_x = jack.x;
jack.old_y = jack.y;
for (var i = 0 ; i != Prm.distance.jack ; i++)
{
// move
var cell = jack.move ();
// see if we stumbled upon a bear
var bear = cell.contains ("bear");
if (bear)
{
Forest.evt_mauling (jack, bear);
break;
}
// see if we reached an harvestable tree
var tree = cell.contains ("tree");
if (tree)
{
Forest.evt_cutting (jack, tree);
break;
}
}
}
function b_bear (bear)
{
bear.old_x = bear.x;
bear.old_y = bear.y;
for (var i = 0 ; i != Prm.distance.bear ; i++)
{
var cell = bear.move ();
var jack = cell.contains ("jack");
if (jack)
{
Forest.evt_mauling (jack, bear);
break; // one pancake hunt per month is enough
}
}
}
// --------------------------------------------------------------------------------------------------
// Graphics
// --------------------------------------------------------------------------------------------------
function init()
{
function create_counter (desc)
{
var counter = document.createElement ('span');
var item = document.createElement ('p');
item.innerHTML = desc.name+" ";
item.style.color = desc.color;
item.appendChild (counter);
return { item:item, counter:counter };
}
// initialize forest canvas
Gf = { period:20, tick:0 };
Gf.canvas = document.getElementById ('forest');
Gf.canvas.width =
Gf.canvas.height = Prm.canvas_f_size;
Gf.ctx = Gf.canvas.getContext ('2d');
Gf.ctx.textBaseline = 'Top';
// initialize graphs canvas
Gg = { counter:[] };
Gg.canvas = document.getElementById ('graphs');
Gg.canvas.width = Prm.canvas_g_width;
Gg.canvas.height = Prm.canvas_g_height;
Gg.ctx = Gg.canvas.getContext ('2d');
// initialize graphs
Gg.graphs = {
jacks: new graphic({ name:"lumberjacks" , color:Prm.graph.jack.color }),
bears: new graphic({ name:"bears" , color:Prm.graph.bear.color, ref:'jacks' }),
trees: new graphic({ name:"trees" , color:'#0F0' }),
sapling: new graphic({ name:"saplings" , color:Prm.graph.sapling.color, ref:'trees' }),
mature: new graphic({ name:"mature trees", color:Prm.graph.mature .color, ref:'trees' }),
elder: new graphic({ name:"elder trees" , color:Prm.graph.elder .color, ref:'trees' })
};
Gg.legend = document.getElementById ('legend');
for (g in Gg.graphs)
{
var gr = Gg.graphs[g];
var c = create_counter (gr);
gr.counter = c.counter;
Gg.legend.appendChild (c.item);
}
// initialize counters
var counters = document.getElementById ('counters');
var def = [ "mauling", "cutting" ];
var d; for (d in def)
{
var c = create_counter ({ name:def[d], color:Prm.graph[def[d]].color });
counters.appendChild (c.item);
Gg.counter[def[d]] = c.counter;
}
// initialize log
Gg.log = document.getElementById ('log');
// create our forest
create_forest(Prm.forest_size);
start();
}
function create_forest (size)
{
if (size < 2) size = 2;
if (size > 100) size = 100;
Forest = new forest (size);
Prm.icon_size = Prm.canvas_f_size / size;
Gf.ctx.font = 'Bold '+Prm.icon_size+'px Arial';
Forest.populate ();
draw_forest();
var g; for (g in Gg.graphs) Gg.graphs[g].reset();
draw_graphs();
}
function animate()
{
if (Gf.tick % Prm.tick == 0)
{
Forest.tick();
draw_graphs();
}
draw_forest();
Gf.tick+= Gf.period;
if (Gf.tick == Gf.stop_date) stop();
}
function draw_forest ()
{
function draw_dweller (dweller)
{
var type = Prm.graph[dweller.type];
Gf.ctx.fillStyle = type.color;
var x = dweller.x * time_fraction + dweller.old_x * (1 - time_fraction);
var y = dweller.y * time_fraction + dweller.old_y * (1 - time_fraction);
Gf.ctx.fillText (type.pic, x * Prm.icon_size, (y+1) * Prm.icon_size);
}
function draw_event (evt)
{
var gr = Prm.graph[evt.type];
Gf.ctx.fillStyle = gr.color;
Gf.ctx.fillText (gr.pic, evt.x * Prm.icon_size, (evt.y+1) * Prm.icon_size);
}
function draw_tree (tree)
{
// trees grow from one category to the next
var type = Prm.graph[tree.name];
var next = Prm.graph[type.next];
var radius = (type.radius + (next.radius - type.radius) / Prm.age[type.next] * tree.age) * Prm.icon_size;
Gf.ctx.fillStyle = Prm.graph[tree.name].color;
Gf.ctx.beginPath();
Gf.ctx.arc((tree.x+.5) * Prm.icon_size, (tree.y+.5) * Prm.icon_size, radius, 0, 2*Math.PI);
Gf.ctx.fill();
}
// background
Gf.ctx.fillStyle = Prm.graph.soil.color;
Gf.ctx.fillRect (0, 0, Gf.canvas.width, Gf.canvas.height);
// time fraction to animate displacements
var time_fraction = (Gf.tick % Prm.tick) / (Prm.tick-Gf.period);
// entities
Forest.trees.list.forEach (draw_tree);
Forest.jacks.list.forEach (draw_dweller);
Forest.bears.list.forEach (draw_dweller);
Forest.events.forEach (draw_event);
}
// --------------------------------------------------------------------------------------------------
// Graphs
// --------------------------------------------------------------------------------------------------
function graphic (prm)
{
this.name = prm.name || '?';
this.color = prm.color || '#FFF';
this.size = prm.size || 720;
this.ref = prm.ref;
this.values = [];
this.counter = document.getElement
}
graphic.prototype = {
draw: function ()
{
Gg.ctx.strokeStyle = this.color;
Gg.ctx.beginPath();
for (var i = 0 ; i != this.values.length ; i++)
{
var x = (i + this.size - this.values.length) / this.size * Gg.canvas.width;
var y = (1-(this.values[i] - this.min) / this.rng) * Gg.canvas.height;
if (i == 0) Gg.ctx.moveTo (x, y);
else Gg.ctx.lineTo (x, y);
}
Gg.ctx.stroke();
},
add: function (value)
{
// store value
this.values.push (value);
this.counter.innerHTML = value;
// cleanup history
while (this.values.length > this.size) this.values.splice (0,1);
// compute min and max
this.min = Math.min.apply(Math, this.values);
if (this.min > 0) this.min = 0;
this.max = this.ref
? Gg.graphs[this.ref].max
: Math.max.apply(Math, this.values);
this.rng = this.max - this.min;
if (this.rng == 0) this.rng = 1;
},
reset: function()
{
this.values = [];
}
}
function draw_graphs ()
{
function draw_graph (graph)
{
graph.draw();
}
// background
Gg.ctx.fillStyle = '#000';
Gg.ctx.fillRect (0, 0, Gg.canvas.width, Gg.canvas.height);
// graphs
var g; for (g in Gg.graphs)
{
var gr = Gg.graphs[g];
gr.draw();
}
}
// --------------------------------------------------------------------------------------------------
// User interface
// --------------------------------------------------------------------------------------------------
function set_tick(value)
{
value = Math.round (value / Gf.period);
if (value < 2) value = 2;
value *= Gf.period;
Prm.tick = value;
return value;
}
function start (duration)
{
if (Prm.timer) stop();
Gf.stop_date = duration ? Gf.tick + duration*Prm.tick : -1;
Prm.timer = setInterval (animate, Gf.period);
}
function stop ()
{
if (Prm.timer)
{
clearInterval (Prm.timer);
Prm.timer = null;
}
Gf.stop_date = -1;
}
</script>
</body>
Что дальше?
Другие замечания все еще приветствуются.
NB: Я знаю, что количество саженцев / зрелых / старших деревьев все еще немного грязное, но черт с ним.
Кроме того, я считаю document.getElementById более читабельным, чем $, поэтому не нужно жаловаться на отсутствие jQueryisms. Это бесплатно для jQuery. Каждому свое, верно?
Note that you will never reduce your Lumberjack labor force below 0в пункте 3 списка разделов дровосека, возможно, измените его на 1, чтобы соответствовать тому, что вы упоминаете в разделе медведя?