一次元セル・オートマトン 📖

一次元セル・オートマトンをとりあえずCANVASの高さ分処理して１枚画像として表示する。１番上の行が第０世代、１番下の行がシミュレートした最終世代。サンプルとして、ルール184を初期値ランダムでシミュレートして表示する。ルール184は単車線のける交通量の簡易的なシミュレートにもなっている（左から右に進行しているイメージ）。他、ルール30や90で初期設定を中央等にすると幾何学的な図形等も生成できる。

プログラム: (→大)
# 一次元セル・オートマトン # 一次元オートマトンのルールを定義する番号 ルール番号は184 # セルの初期状態の設定方法 # 幅全体を等分にn分割した際のそれぞれの場所の設定方法。 # 何分割するかは配列の要素数をいくつにするかに依る。 # 分割した個々の初期化方法は以下のいずれかを設定する。 # 　「なし」：範囲内は全て0。数値0と同じ。 # 　「全て」：範囲内は全て1。数値100と同じ。 # 　「中央」：範囲内の中央の１点のみ1で他は0。 # 　「左端」：範囲内の左端の１点のみ1で他は0。 # 　「右端」：範囲内の右端の１点のみ1で他は0。 # 　数値：範囲内の個々のセルを1にする確率。 セル初期化方法は[40,70] # 世代更新時に左端のセルを1として扱う確率 左端セル率は20 # 世代更新時に右端のセルを1として扱う確率 右端セル率は0 # １セルの表示サイズ。2ならば2pixel*2pixel 表示倍率は２ 色リストは[ [ 0, 0, 0], [ 0,255, 0] ] # [ 0, 0, 0], # [255, 0, 0], # [ 0,255, 0], # [ 0, 0,255], # [255,255, 0], # [255, 0,255], # [255,255,255] 表示起点は[0,0] 画像位置は[0,0] # 現在の世界のセルの状態 # X+Y*幅数の一次元配列 # 0=死/1>=生 セル配列は[] # 世代更新時の生成・消滅ルールを表すよう要素８個の配列 ルールは[] セル横数は((描画中キャンバス["width"]-画像位置[0])÷表示倍率)の整数部分 セル縦数は((描画中キャンバス["height"]-画像位置[1])÷表示倍率)の整数部分 画像データ幅はセル横数×表示倍率 画像データ高はセル縦数×表示倍率 # ワークエリア。高速化のため最初に確保して使いまわす イメージは空 開始する。 # 指定されたセル配列に次の世代を生成して定する # Global:セル横数,左端セル率,右端セル率 ●(セル配列の現世代行から次世代行へ)次世代生成とは 　TLは0 　もし、(100の乱数)＜左端セル率ならば、 　　TLは1 　ここまで 　(セル横数)回繰り返す 　　Xは回数-1 　　Iは(現世代行*セル横数+X) 　　Jは(次世代行*セル横数+X) 　　TTはセル配列[I] 　　もしX<セル横数-1ならば、 　　　TRはセル配列[I+1] 　　違えば、 　　　もし、(100の乱数)＜右端セル率ならば、 　　　　TRは1 　　　違えば 　　　　TRは0 　　　ここまで 　　ここまで 　　計はTL*4+TT*2+TR 　　セル配列[J]はルール[計] 　　TLはTT 　ここまで ここまで # セル配列の内容を画像として生成する # Global:セル配列,表示起点,表示倍率,イメージ,画像位置 ●全世代描画とは 　セル配列を表示起点から表示倍率でイメージに画像化する 　イメージを画像位置にイメージデータ設定 ここまで # セル配列の０世代目から残りの世代を全て生成する # Global:セル縦数,セル配列 ●全世代生成とは 　現世代行は0 　(セル縦数-1)回繰り返す 　　次世代行は(現世代行+1)%セル縦数 　　セル配列の現世代行から次世代行へ次世代生成する 　　現世代行は次世代行 　ここまで ここまで # 指定した配列の指定した行に設定に従い０世代目を設定する # Global:セル横数 ●(新セル配列の初期行に設定で)初期世代作成とは 　設定リストは設定 　もし、(設定の変数型確認)＝「string」または(設定の変数型確認)＝「number」ならば、 　　設定リストは[] 　　設定リストに設定を配列追加する 　ここまで 　分割数は設定リストの配列要素数 　Jは-1 　境界は-1 　設定位置は-1 　設定率は0 　Yは初期行 　(セル横数)回繰り返す 　　Xは回数-1 　　もし、X＞境界ならば、 　　　JはJ+1 　　　現設定は設定リスト[J] 　　　設定位置は-1 　　　設定率は0 　　　次境界は(セル横数÷分割数×(J+1))の整数部分 　　　もし、(現設定の変数型確認)が「number」ならば、 　　　　設定率は現設定 　　　違えば、 　　　　現設定で条件分岐する 　　　　　「全て」ならば 　　　　　　設定率は100 　　　　　ここまで 　　　　　「全部」ならば 　　　　　　設定率は100 　　　　　ここまで 　　　　　「左端」ならば 　　　　　　設定位置はX 　　　　　ここまで 　　　　　「右端」ならば 　　　　　　設定位置は次境界 　　　　　ここまで 　　　　　「中央」ならば 　　　　　　設定位置は(境界+(次境界-境界)/2)の整数部分 　　　　　ここまで 　　　　ここまで 　　　ここまで 　　　境界は次境界 　　ここまで 　　Iは(Y*セル横数+X) 　　データは0 　　もし、Xが設定位置ならば、 　　　データは1 　　　設定位置は-1 　　違えば 　　　もし、(100の乱数)＜設定率ならば、 　　　　データは1 　　　ここまで 　　ここまで 　　新セル配列[I]はデータ 　ここまで ここまで # セル横数×セル縦数のサイズを設定に従い初期化したセル配列を返す # Global:セル横数,セル縦数 ●(設定で)初期セル配列生成とは 　新セル配列は[] 　新セル配列["length"]はセル横数×セル縦数 　新セル配列の0に設定で初期世代作成する 　(セル縦数-1)回繰り返す 　　Yは回数 　　(セル横数)回繰り返す 　　　Xは回数-1 　　　Iは(Y*セル横数+X) 　　　新セル配列[I]は0 　　ここまで 　ここまで 　新セル配列で戻る ここまで # 番号で指定されているルールをbitに分解して配列で返す # Globa:- ●(ルール番号を)ルール分解とは 　ルールは空配列 　Jはルール番号 　8回繰り返す 　　Iは回数-1 　　ルール[I]はJ%2 　　Jは(Jを2で割る)の整数部分 　ここまで 　ルールで戻る ここまで # 指定されたセル配列の内容を表示用にイメージデータに設定する # Global:セル横数,セル縦数,画像データ高,画像データ幅,色リスト ●(セル配列をイメージデータに表示起点から表示倍率で)画像化とは 　Yは(表示起点[1]+セル縦数)%セル縦数 　YIは表示倍率 　(画像データ高)回繰り返す 　　GYは回数-1 　　Xは(表示起点[0]+セル横数)%セル横数 　　XIは表示倍率 　　(画像データ幅)回繰り返す 　　　GXは回数-1 　　　IはY*セル横数+X 　　　データはセル配列[I] 　　　Jは(GY*画像データ幅+GX)*4 　　　もし、データ＞０ならば、 　　　　もし、データ≧(色リストの配列要素数)ならば、 　　　　　データは(色リストの配列要素数)-1 　　　　ここまで 　　　　イメージデータ["data"][J ]は色リスト[データ][0] 　　　　イメージデータ["data"][J+1]は色リスト[データ][1] 　　　　イメージデータ["data"][J+2]は色リスト[データ][2] 　　　　イメージデータ["data"][J+3]は255 　　　違えば、 　　　　イメージデータ["data"][J ]は色リスト[0][0] 　　　　イメージデータ["data"][J+1]は色リスト[0][1] 　　　　イメージデータ["data"][J+2]は色リスト[0][2] 　　　　イメージデータ["data"][J+3]は0 　　　ここまで 　　　XIはXI-1 　　　もし、XI≦０ならば、 　　　　XIは表示倍率 　　　　Xは(X+1)%セル横数 　　　ここまで 　　ここまで 　　YIはYI-1 　　もし、YI≦０ならば、 　　　YIは表示倍率 　　Yは(Y+1)%セル縦数 　　ここまで 　ここまで 　イメージデータで戻る ここまで # 環境の準備して設定に従い生成・表示を行う # Global:セル配列,セル初期化方法,ルール,ルール番号,イメージ,画像データ幅,画像データ高 ●開始とは 　# 「死」のセルは透明なので背景を黒にする 　描画中キャンバスの"背景色"に黒色をDOMスタイル設定 　イメージは[画像データ幅, 画像データ高]のイメージデータ作成 　# 準備 　セル配列はセル初期化方法で初期セル配列生成する 　ルールはルール番号をルール分解する 　# 完成状態表示 　全世代生成する 　全世代描画する ここまで # イメージデータ操作関数 # 全ピクセルが0x00000000(黒の完全透明)のイメージデータを新たに作成して返す # PARAMに、[幅,高]の配列を指定すると、指定したサイズのイメージデータを作成する # PARAMに、[イメージデータ]を指定すると、指定したイメージデータと同じサイズのイメージデータを作成する # Globa:- ●(PARAMの)イメージデータ作成とは 　描画中コンテキストの"createImageData"をPARAMでJSメソッド実行で戻る ここまで # 現在のキャンバスにイメージデータを指定した座標にputImageDataにて描画する # DrawImageとイメージデータの画像で「置き換える」。描くより高速。 # Globa:- ●(イメージをXYに)イメージデータ設定とは 　描画中コンテキストの"putImageData"を[イメージ,(XY[0]),(XY[1])]でJSメソッド実行 ここまで