这是刚学习写代码时完成的，因此很多地方编写的可能不太美观，但运行起来没有问题，先发出来，之后有精力了在修改美化。

该元胞自动机的功能：

1.初始化按一定概率在各个位置生成元胞。

2.迭代，每次迭代元胞八个方向若没有一个以上存活的元胞数量，则该元胞死亡；若一个空格子周围有三个及三个以上元胞存活，则该空格子出长出新元胞。

3.不断迭代，直到所有元胞存活状态不再改变（或所有元胞全部死亡）。

放几张运行时截图

 

 

 代码如下：

import os
from random import random
import numpy as np
import copy#系统指定生命空间的大小，也即：6行；6列
width=6
hight=6###辅助函数1 初始化生命空间
def init(life_prob):#(life_prob=0.2):life=[]for i in range(hight):life.append([])for j in range(width):if random()<=life_prob:life[i].append('*')else:life[i].append(" ")return np.array(life)"""初始化游戏，以life_prob的概率生成活细胞输入：life_prob——生成活细胞的概率输出：width x height大小的细胞状态"""   ###辅助函数2 打印细胞状态
def print_screen(screen):""" screen 参数类型与init()函数返回值类型一致，表示当前细胞状态。由于屏幕打印时行距比字符宽度大很多，所以请在打印每个字符后面加空格，并在最后一个字符的后面打印'|'表示生命空间的边界(注意：表示生命空间边界的符号可以换成你们喜欢的符号，不局限于'|')"""for i in screen:for j in i:print(j,end="   ")print('|\n')###辅助函数3 计算相邻细胞中活细胞的数目
def get_near_by_cells_count(screen, i, j):"""get_near_by_cells_count()的形参有：screen, i,j；其中screen与init()函数的返回值类型一致，表示当前细胞的状态；i和j均为int类型，表示生命空间各细胞,也即：n*n空间内的格子，所在的行号和列号函数返回值为int类型，表示位置(i，j)的细胞其相邻活细胞的数量"""survival_numbers=[]'''四个角落'''if i==1 and j==1:if screen[0][1]=='*':survival_numbers.append(screen[0][1])if screen[1][1]=='*':survival_numbers.append(screen[1][1])if screen[1][0]=='*':survival_numbers.append(screen[1][0])nums=len(survival_numbers)elif i==1 and j==width:if screen[0][width-2]=='*':survival_numbers.append(screen[0][width-2])if screen[1][width-1]=='*':survival_numbers.append(screen[1][width-1])if screen[1][width-2]=='*':survival_numbers.append(screen[1][width-2])nums=len(survival_numbers)elif i==hight and j==1:if screen[i-1][1]=='*':survival_numbers.append(screen[i-1][1])if screen[i-2][0]=='*':survival_numbers.append(screen[i-2][0])if screen[i-2][1]=='*':survival_numbers.append(screen[i-2][1])nums=len(survival_numbers)elif i==hight and j==width:if screen[i-1][j-2]=='*':survival_numbers.append(screen[i-1][j-2])if screen[i-2][j-1]=='*':survival_numbers.append(screen[i-2][j-2])if screen[i-2][j-2]=='*':survival_numbers.append(screen[i-2][j-1])nums=len(survival_numbers)# 边框elif (i==1 or i==hight) and 1<j<width:if i==1:a=screen[i][j-2:j+1]c=[screen[i-1][j-2],screen[i-1][j]]else:a=screen[i-2][j-2:j+1]c=[screen[i-1][j-2],screen[i-1][j]]c.extend(a)nums=c.count('*')elif 1<i<hight and (j==1 or j==width):if j==1:c=[screen[i][j-1],screen[i-2][j-1],screen[i-2][j],screen[i-1][j],screen[i][j]]else:c=[screen[i][j-1],screen[i-2][j-1],screen[i-2][j-2],screen[i-1][j-2],screen[i][j-2]]
# 中间     nums=c.count('*')elif 1<i<hight and 1<j<width:c=[screen[i][j],screen[i][j-1],screen[i][j-2],screen[i-1][j],screen[i-1][j-2],screen[i-2][j],screen[i-2][j-1],screen[i-2][j-2]]nums=c.count('*')return nums###辅助函数4 更新细胞的状态
def update(screen):"""该函数包含一个参数，screen，其类型与init()函数返回值类型一致，表示当前细胞状态。该函数根据传入生命空间screen内细胞的状态，利用更新原则对细胞状态进行更新，并返回更新后的细胞状态，返回值类型与screen类型一致"""new_screen=copy.copy(screen)for i in range(hight):for j in range(width):if get_near_by_cells_count(screen, i+1, j+1)==3:new_screen[i][j]='*'elif get_near_by_cells_count(screen, i+1, j+1)==2:passelse:new_screen[i][j]=' 'return new_screen###辅助函数5，判断细胞状态是否没有变化def is_state_same(screen, new_screen):"""参数screen和new_screen分别表示更新前和更新后的细胞状态根据判断更新前后细胞的状态，如果更新前细胞(i,j)的状态与更新后细胞(i,j)的状态一致，则返回True；否则返回False"""for i in range(hight):for j in range(width):if new_screen[i][j]==screen[i][j]:passelse:return Falsereturn True###辅助函数6，循环更新细胞直至细胞生命状态不变,实现人机互动
def _main(screen, new_screen,cycle_index):   while not is_state_same(screen, new_screen):#实现人机互动，如果按q键则结束游戏；如果按其他键则继续游戏print('按下任意键继续，q键结束')_input_nums=input()print('\n')if _input_nums=='q':return 'game over'#打印每次更新后的细胞状态for i in new_screen:for j in i:print(j,end='   ')print('|\n')print('细胞更新前后生命状态不同')print('更新了',cycle_index,'次')#更新细胞screen=update(screen)new_screen=update(screen)#判断细胞更新前后生命状态是否相同 若相同游戏结束if is_state_same(screen, new_screen)==True:print('按下任意键继续，q键结束')_input_nums=input()print('\n')if _input_nums=='q':return 'game over'for i in new_screen:for j in i:print(j,end='   ')print('|\n')print('细胞更新状态前后无变化')print('更新了',cycle_index+1,'次')return 'game over'cycle_index=cycle_index+1#####以下为主程序，主要实现游戏实现与人机互动
def start():"""(1)游戏开始后，用户输入活细胞的概率：life_prob的值，并调用辅助函数1 实现生命空间内细胞状态的随机生成(2)根据辅助函数1生成的细胞状态，调用辅助函数2，将当前细胞的状态进行打印(3)实现人机互动，如果按q键则结束游戏；如果按其他键则继续游戏(4)提示：如果要继续游戏，则需要对细胞生命状态进行更新，也即需要调用辅助函数3；并判断细胞生命状态更新前后差异，如果没有变化则终止游戏"""##以下代码实现了输入任意键游戏开始功能os.system("cls") # 用于清空窗口之前打印的内容print('==== 元胞自动机 ====')print('按下任意键开始游戏...')input()os.system("cls")##请在以下部分实现主程序的上述功能# (1)游戏开始后，用户输入活细胞的概率：life_prob的值，并调用辅助函数1 #实现生命空间内细胞状态的随机生成life_prob=float(input('请输入细胞存活概率：'))screen=init(life_prob)#(2)根据辅助函数1生成的细胞状态，调用辅助函数2，将当前细胞的状态进行打印print_screen(screen)new_screen=update(screen)cycle_index=1_main(screen, new_screen, cycle_index)###以下为主程序的测试代码
if __name__ == "__main__":# 以下为start()函数的测试代码start()