C ++ 11, 6-8 분
Fedora 19, i5 컴퓨터에서 테스트 실행에 약 6-8 분이 걸립니다. 그러나 돌연변이의 무작위성으로 인해 그보다 더 빠르거나 오래 걸릴 수 있습니다. 점수 기준을 다시 정해야한다고 생각합니다.
플래그가 true로 설정 되지 않은 경우 완료 후 끝에 텍스트, 점 ( .)으로 표시된 건강한 사람 , 별표 ( *)로 감염된 사람으로 결과를 텍스트로 인쇄합니다 ANIMATE.이 경우 다른 바이러스 균주에 감염된 사람들에 대해 다른 문자가 표시됩니다.
다음은 10x10, 200 기간의 GIF입니다.
돌연변이 행동
800 개 균주가 생성되지 않는 한, 각각의 돌연변이는 이전에 전혀 볼 수 없었던 새로운 균주를 이전에 볼 수 없었을 것이다 (따라서 한 사람이 4 명의 다른 균주로 4 명의 균주를 감염시킬 수있다).
8 분 동안의 결과는 다음과 같은 수의 감염된 사람들입니다.
감염 기간 0 : 4
감염 기간 100 : 53743
감염 기간 200 : 134451
감염된 기간 300 : 173369
감염 기간 400 : 228176
감염 기간 500 : 261473
감염 기간 600 : 276086
감염 기간 700 : 265774
감염 기간 800 : 236828
감염 기간 900 : 221275
6 분 결과는 다음과 같습니다.
감염 기간 0 : 4
감염 기간 100 : 53627
감염 기간 200 : 129033
감염된 기간 300 : 186127
감염 기간 400 : 213633
감염 기간 500 : 193702
감염 기간 600 : 173995
감염된 700 년 : 157966
감염 기간 800 : 138281
감염된 기간 900 : 129381
사람 표현
각 사람은 205 바이트로 표시됩니다. 이 사람이 계약 한 바이러스 유형을 저장하기위한 4 바이트,이 사람이 감염된 기간을 저장하기위한 1 바이트 및 각 바이러스 변종 (각각 2 비트)을 계약 한 횟수를 저장하는 200 바이트. 아마도 C ++에서 추가 바이트 정렬이 있지만 총 크기는 약 200MB입니다. 다음 단계를 저장할 두 개의 그리드가 있으므로 총 400MB를 사용합니다.
감염된 사람의 위치를 대기열에 저장하여 초기 기간에 필요한 시간을 줄입니다 (최대 400 개 미만의 기간에 유용함).
프로그램 기술
ANIMATE플래그가로 설정되어 있지 않는 한이 프로그램은 100 단계마다 감염된 사람의 수를 인쇄합니다 true.이 경우 100ms마다 전체 그리드를 인쇄합니다.
이를 위해서는 C ++ 11 라이브러리가 필요합니다 ( -std=c++11플래그를 사용하여 컴파일 하거나 Mac을 사용하여 컴파일 clang++ -std=c++11 -stdlib=libc++ virus_spread.cpp -o virus_spread).
기본값에 대한 인수없이 또는 다음과 같은 인수로 실행하십시오.
./virus_spread 1 0.01 1000
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <random>
#include <cstdlib>
#include <utility>
#include <iostream>
#include <deque>
#include <cmath>
#include <functional>
#include <unistd.h>
typedef std::pair<int, int> pair;
typedef std::deque<pair> queue;
const bool ANIMATE = false;
const int MY_RAND_MAX = 999999;
std::default_random_engine generator(time(0));
std::uniform_int_distribution<int> distInt(0, MY_RAND_MAX);
auto randint = std::bind(distInt, generator);
std::uniform_real_distribution<double> distReal(0, 1);
auto randreal = std::bind(distReal, generator);
const int VIRUS_TYPE_COUNT = 800;
const int SIZE = 1000;
const int VIRUS_START_COUNT = 4;
typedef struct Person{
int virusType;
char time;
uint32_t immune[VIRUS_TYPE_COUNT/16];
} Person;
Person people[SIZE][SIZE];
Person tmp[SIZE][SIZE];
queue infecteds;
double transmissionProb = 1.0;
double mutationProb = 0.01;
int periods = 1000;
char inline getTime(Person person){
return person.time;
}
char inline getTime(int row, int col){
return getTime(people[row][col]);
}
Person inline setTime(Person person, char time){
person.time = time;
return person;
}
Person inline addImmune(Person person, uint32_t type){
person.immune[type/16] += 1 << (2*(type % 16));
return person;
}
bool inline infected(Person person){
return getTime(person) > 0;
}
bool inline infected(int row, int col){
return infected(tmp[row][col]);
}
bool inline immune(Person person, uint32_t type){
return (person.immune[type/16] >> (2*(type % 16)) & 3) == 3;
}
bool inline immune(int row, int col, uint32_t type){
return immune(people[row][col], type);
}
Person inline infect(Person person, uint32_t type){
person.time = 1;
person.virusType = type;
return person;
}
bool inline infect(int row, int col, uint32_t type){
auto person = people[row][col];
auto tmpPerson = tmp[row][col];
if(infected(tmpPerson) || immune(tmpPerson, type) || infected(person) || immune(person, type)) return false;
person = infect(person, type);
infecteds.push_back(std::make_pair(row, col));
tmp[row][col] = person;
return true;
}
uint32_t inline getType(Person person){
return person.virusType;
}
uint32_t inline getType(int row, int col){
return getType(people[row][col]);
}
void print(){
for(int row=0; row < SIZE; row++){
for(int col=0; col < SIZE; col++){
printf("%c", infected(row, col) ? (ANIMATE ? getType(row, col)+48 : '*') : '.');
}
printf("\n");
}
}
void move(){
for(int row=0; row<SIZE; ++row){
for(int col=0; col<SIZE; ++col){
people[row][col] = tmp[row][col];
}
}
}
int main(const int argc, const char **argv){
if(argc > 3){
transmissionProb = std::stod(argv[1]);
mutationProb = std::stod(argv[2]);
periods = atoi(argv[3]);
}
int row, col, size;
uint32_t type, newType=0;
char time;
Person person;
memset(people, 0, sizeof(people));
for(int row=0; row<SIZE; ++row){
for(int col=0; col<SIZE; ++col){
people[row][col] = {};
}
}
for(int i=0; i<VIRUS_START_COUNT; i++){
row = randint() % SIZE;
col = randint() % SIZE;
if(!infected(row, col)){
infect(row, col, 0);
} else {
i--;
}
}
move();
if(ANIMATE){
print();
}
for(int period=0; period < periods; ++period){
size = infecteds.size();
for(int i=0; i<size; ++i){
pair it = infecteds.front();
infecteds.pop_front();
row = it.first;
col = it.second;
person = people[row][col];
time = getTime(person);
if(time == 0) continue;
type = getType(person);
if(row > 0 && randreal() < transmissionProb){
if(newType < VIRUS_TYPE_COUNT-1 && randreal() < mutationProb){
newType++;
if(!infect(row-1, col, newType)) newType--;
} else {
infect(row-1, col, type);
}
}
if(row < SIZE-1 && randreal() < transmissionProb){
if(newType < VIRUS_TYPE_COUNT-1 && randreal() < mutationProb){
newType++;
if(!infect(row+1, col, newType)) newType--;
} else {
infect(row+1, col, type);
}
}
if(col > 0 && randreal() < transmissionProb){
if(newType < VIRUS_TYPE_COUNT-1 && randreal() < mutationProb){
newType++;
if(!infect(row, col-1, newType)) newType--;
} else {
infect(row, col-1, type);
}
}
if(col < SIZE-1 && randreal() < transmissionProb){
if(newType < VIRUS_TYPE_COUNT-1 && randreal() < mutationProb){
newType++;
if(!infect(row, col+1, newType)) newType--;
} else {
infect(row, col+1, type);
}
}
time += 1;
if(time == 4) time = 0;
person = setTime(person, time);
if(time == 0){
person = addImmune(person, type);
} else {
infecteds.push_back(std::make_pair(row, col));
}
tmp[row][col] = person;
}
if(!ANIMATE && period % 100 == 0) printf("Period %d, Size: %d\n", period, size);
move();
if(ANIMATE){
printf("\n");
print();
usleep(100000);
}
}
if(!ANIMATE){
print();
}
return 0;
}
