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游戏机制笔记:相邻格同时更新为什么需要旧快照——14格图案同时推演7拍(例02)

2026-10-24

细胞自动机和简单扩散玩法常让一整排格子在同一拍更新。如果从左到右边读边改,后面的格子可能读到前面已经更新的新值,导致规则偷偷变成依赖扫描方向的另一套规则。

下面使用一组独立练习数据,说明输入、规则、处理顺序和输出之间的关系。建议先遮住结果自己推演,再逐步对照;如果出现差异,应先定位第一处不同,并检查边界条件,不要只把最后的答案改成一样。

规则和数据

本例只有一排零一格,下一拍某格为一,当且仅当它左右两个邻居中恰好一个为一。自身旧值不参与,地图外永久为零。所有格子都读取同一张旧快照,然后一起替换,规则是本例的明确约定。

格数14,索引从0开始 初态00001011010000

逐步推演

第1拍从旧快照00001011010000计算,整排结果00010011001000;亮格位置[3, 6, 7, 10],亮格数4,完成后才替换旧快照。

第2拍从旧快照00010011001000计算,整排结果00101111110100;亮格位置[2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11],亮格数8,完成后才替换旧快照。

第3拍从旧快照00101111110100计算,整排结果01001000010010;亮格位置[1, 4, 9, 12],亮格数4,完成后才替换旧快照。

第4拍从旧快照01001000010010计算,整排结果10110100101101;亮格位置[0, 2, 3, 5, 8, 10, 11, 13],亮格数8,完成后才替换旧快照。

第5拍从旧快照10110100101101计算,整排结果00110011001100;亮格位置[2, 3, 6, 7, 10, 11],亮格数6,完成后才替换旧快照。

第6拍从旧快照00110011001100计算,整排结果01111111111110;亮格位置[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12],亮格数12,完成后才替换旧快照。

第7拍从旧快照01111111111110计算,整排结果11000000000011;亮格位置[0, 1, 12, 13],亮格数4,完成后才替换旧快照。

最后图案11000000000011,亮格数4。

如何复核与应用

可以让每个亮格向左右各投一票,得到奇数票的有效格成为下一拍亮格。也可以把初始图案左右翻转后再推演,结果应始终与原推演的左右翻转一致,这能发现顺序更新造成的偏差。

这里每格只依赖左右邻居,并非在模拟所有真实的扩散过程。边界外固定为零也和首尾相接不同;把最后一格当作第一格左邻居会产生另一套结果,应先检查边界约定再怀疑计算错误。

这是一套明确限定的教学模型,实际作品可能采用其他约定。记录实验时,保留原始输入、每步状态以及规则版本;调整一个条件后重新演算,并检查起点、终点、重复输入和刚好位于边界的情况,才能知道差异来自设计还是计算。

准备好开始吧,它既快速又简单。