2020-09-15QT写一个简单的元胞自动机(4)

目录

  1. 场景初始化

1. 场景初始化(initScene初步实现)

void Widget::initScene()
{
    //1.车辆的初始化(车辆位置信息的生成+存储)
   // 2. 绘制图像

}

1.1 场地信息的存储

场地的XY坐标轴

为了方便,定义一个存储场地信息的数组,scene[sL][sW]表明每个元胞的状态(即其空间是不是被车辆占有,占有为1,没有则为0),全部初始化为0,scene[x][y],代表坐标(x,y),单位:元胞尺寸

#define sL 100 //sceneLength 场景长度,单位元胞
#define sW 10 //sceneLength 场景宽度,单位元胞
#define vL 10 //车辆长度,单位元胞
#define vW 4 //车辆宽度,单位元胞

.......
int scene[sL][sW]={{0}};
示意图

1.2车辆信息的存储

在.h文件中定义车辆类,同时对元胞的尺寸进行定义

#define cell 10 //一个元胞10个像素
class MyVehicle{
    public:
    QPoint pos;// 车头位置(在通道中相应位置,x为离左侧通道距离,y为离上册通道的距离),单位cell。前面需要#include <QPoint>,才可用
    int len=vL;// 车的长度,单位cell
    int wid= vW; //车的宽度,单位cell

    // QPoint 是QT定义的一个点类型,可以方便的初始化和取用位置信息
    //(详细使用可以查看帮助文档)
};
typedef MyVehicle* VE;  //把自定义类的指针类型,简写成VE

定义一个放所有车辆信息的容器


QVector容器

1.3 从ui界面的lineEdit 读取车辆数量,然后生成车辆。

车辆位置的生成采用随机函数。
老版本的qt采用类似C语言的rand的qrand,

说明

现在推荐使用的是QRandomGenerator,这儿采用的是QRandomGenerator::global()->generateDouble()这个方法生成0-1的浮点数,还有QRandomGenerator::global()->generateDouble(起始数,结束数)生成[起始数,结束数)范围的整数

注:我也是自己查的,之前一直使用qrand很麻烦,要生成不一样的随机数还得对随机种子处理

qt帮助文档

使用测试结果如下两图:


代码

结果可以

需要在类里定义变量用来存储车辆的数量。


车的数量

在读取车辆数量之前,需要清除上次初始化的影响(包括scene,numV,veContainer)。(点了两次开始按钮,就会初始化两次的情况考虑)

void Widget::initScene()
{
    //1.车辆的初始化(车辆位置信息的生成+存储)
    for(int x=0;x<sL;x++)
    {
        for(int y=0; y<sW;y++)
        {
            scene[x][y]=0;
        }
    }
    numV=0;
    foreach(VE i,veContainer){//释放容器内地址对应的空间
        delete i;
    }
    veContainer.clear();

    
   // 2. 绘制

}

接下来读取ui界面的输入,使用ui->ui里的组件名引用组件,之后就可以访问其属性。
对于这个lineEdit,如图,我们要访问的属性可以看到,是text

text

  qDebug()<<ui->lineEdit->text();

//控制台输出“2”

同时查看帮助文档,其返回值不是int的,是QString(类似C++的string,更好用)

返回QString

查看QString帮助文档可以看到,有转int的方法 str.toint(),则有下图

  qDebug()<<ui->lineEdit->text().toInt();//得到2

车只考虑x坐标,车的生成我们采用随机生成x的方法,即在[0,sL-1]之间随机生成

void Widget::initScene()
{
    //1.车辆的初始化(车辆位置信息的生成+存储)
................
    numV=ui->lineEdit->text().toInt();
//    QRandomGenerator::global()->bounded(0,sL-1);
    for(int i=0;i<numV;i++)
    {
        int randX=QRandomGenerator::global()->bounded(0,sL);
        // 生成的车的位置,但不一定,能放进去(空间已经被占),
        //需要判断(randX-vL,randX]是否被占有,写个函数来判断,一旦有问题就继续生成,直到OK
        while(this->isNotOccupied(randX)!=true){
              randX=QRandomGenerator::global()->bounded(0,sL);        
        }
    }

   // 2. 绘制
}
......
bool Widget::isNotOccupied(int x)
{
    int i=vL; //从此处往左数vL个元胞,看看是否空间足够
    while(i>0)
    {
        if(x<0) x+=sL;//考虑越过左边界
        if(scene[x--][sW/2]!=0) break; //只考虑通道中间的元胞是否被占据
        i--;
    }
    if(i==0) return true; //正常退出
    else return false;
}

如果randX可用,就可以用它来初始化。
考虑到车辆速度的问题,在自定义类中添加speed属性,


其实是我前面忘了这个

最终的初始化函数(包括scene,numV,veContainer的初始化)

void Widget::initScene()
{
    //1.车辆的初始化(车辆位置信息的生成+存储)
    for(int x=0;x<sL;x++)
    {
        for(int y=0; y<sW;y++)
        {
            scene[x][y]=0;
        }
    }
    numV=0;
    foreach(VE i,veContainer){//释放容器内地址对应的空间
        delete i;
    }
    veContainer.clear();//调用QVector的方法clear,去掉所有指针元素

    numV=ui->lineEdit->text().toInt();
//    QRandomGenerator::global()->bounded(0,sL-1);
    for(int i=0;i<numV;i++)
    {

        int randX=QRandomGenerator::global()->bounded(0,sL-1);
        // 生成的车的位置,但不一定,能放进去(空间已经被占),
        //需要判断(randX-vL,randX]是否被占有,写个函数来判断,一旦有问题就继续生成,直到OK
        while(this->isNotOccupied(randX)!=true){
              randX=QRandomGenerator::global()->bounded(0,sL-1);
        }

        //利用车辆信息,初始化,
        VE vehicle = new MyVehicle(); //使用new方法动态创建存储车辆信息的空间,并返回地址
        vehicle->pos.setX(randX); //使用QPoint的setX方法
        vehicle->pos.setY(sW/2);
        vehicle->speed=0;

        //存储到容器
        this->veContainer.append(vehicle);

        //更新scene,同样地写一个函数,showOccupied:在场景中表示占有
        showOccupied(randX);

    }


。。。。
void Widget::showOccupied(int x)
{
    int i=vL; //从此处往左数vL个元胞
    while(i>0)
    {
        if(x<0) x+=sL;//考虑越过左边界
        scene[x--][sW/2]=1 ; //只考虑通道中间的元胞的占据
        i--;

    }

}

接下来是如何画图的问题了

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