' Game of Life fuer MMBasic
Option Explicit
Option Default None

Const MAX_X = 50
Const MAX_Y = 30
Const STARTANTEIL = 10       ' Anteil lebender Zellen in Prozent

Dim GridA(MAX_X, MAX_Y) As Integer
Dim GridB(MAX_X, MAX_Y) As Integer

' ======================== Hauptprogramm ========================
MainLoop
End

' ======================== Subs & Functions ========================

Sub MainLoop
 Local iteration As Integer

 iteration = 0
 InitialisiereGitter GridA()

 Do
   ZeigeGitter GridA(), iteration
   iteration = iteration + 1

   ' Optional: Animation verlangsamen
   ' Pause 500

   BerechneNaechstesGitter GridA(), GridB()
   UebernehmeGitter GridB(), GridA()
 Loop
End Sub


' Setzt alle Zellen eines Gitters auf 0.
Sub ClearGrid(Grid() As Integer)
 Local x As Integer, y As Integer

 For y = 1 To MAX_Y
   For x = 1 To MAX_X
     Grid(x, y) = 0
   Next x
 Next y
End Sub


' Erzeugt eine zufaellige Startbelegung.
' Es werden exakt STARTANTEIL Prozent der Zellen gesetzt.
Sub InitialisiereGitter(CurrentGrid() As Integer)
 Local x As Integer, y As Integer
 Local AnzahlZellen As Integer, GesetzteZellen As Integer

 ClearGrid CurrentGrid()

 AnzahlZellen = (MAX_X * MAX_Y * STARTANTEIL) \ 100
 GesetzteZellen = 0

 Do While GesetzteZellen < AnzahlZellen
   x = Int(Rnd * MAX_X) + 1
   y = Int(Rnd * MAX_Y) + 1

   ' Nur neue Zellen zaehlen. Dadurch entstehen exakt
   ' AnzahlZellen unterschiedliche lebende Startzellen.
   If CurrentGrid(x, y) = 0 Then
     CurrentGrid(x, y) = 1
     GesetzteZellen = GesetzteZellen + 1
   End If
 Loop
End Sub


' Berechnet aus CurrentGrid die naechste Generation in NextGrid.
Sub BerechneNaechstesGitter(CurrentGrid() As Integer, NextGrid() As Integer)
 Local x As Integer, y As Integer
 Local NachbarnCount As Integer

 For y = 1 To MAX_Y
   For x = 1 To MAX_X
     NachbarnCount = ZaehleLebendeNachbarn(CurrentGrid(), x, y)

     If CurrentGrid(x, y) = 1 Then
       ' Lebende Zelle:
       ' Bei 2 oder 3 lebenden Nachbarn ueberlebt sie.
       If NachbarnCount = 2 Or NachbarnCount = 3 Then
         NextGrid(x, y) = 1
       Else
         NextGrid(x, y) = 0
       End If
     Else
       ' Tote Zelle:
       ' Bei genau 3 lebenden Nachbarn wird sie geboren.
       If NachbarnCount = 3 Then
         NextGrid(x, y) = 1
       Else
         NextGrid(x, y) = 0
       End If
     End If
   Next x
 Next y
End Sub


' Zaehlt die lebenden Nachbarn einer Zelle.
' Zellen ausserhalb des Spielfelds gelten als tot.
Function ZaehleLebendeNachbarn(Grid() As Integer, X_Zelle As Integer, Y_Zelle As Integer) As Integer
 Local Count As Integer
 Local dx As Integer, dy As Integer
 Local NeighX As Integer, NeighY As Integer

 Count = 0

 For dy = -1 To 1
   For dx = -1 To 1
     ' Die Zelle selbst darf nicht mitgezaehlt werden.
     If Not (dx = 0 And dy = 0) Then
       NeighX = X_Zelle + dx
       NeighY = Y_Zelle + dy

       If NeighX>=1 And NeighX<=MAX_X And NeighY>=1 And NeighY<=MAX_Y Then
         If Grid(NeighX, NeighY) = 1 Then Count = Count + 1
       End If
     End If
   Next dx
 Next dy

 ZaehleLebendeNachbarn = Count
End Function


' Kopiert das berechnete Gitter in das aktuelle Gitter.
Sub UebernehmeGitter(SourceGrid() As Integer, TargetGrid() As Integer)
 Local x As Integer, y As Integer

 For y = 1 To MAX_Y
   For x = 1 To MAX_X
     TargetGrid(x, y) = SourceGrid(x, y)
   Next x
 Next y
End Sub


' Gibt das Spielfeld und einige Statusinformationen aus.
Sub ZeigeGitter(Grid() As Integer, iteration As Integer)
 Local x As Integer, y As Integer
 Local ZeileStr$ As String
 Local n As Integer, counter As Integer

 counter = 0
 CLS

 ' Ueberschrift auf MAX_X Zeichen zentrieren.
 ZeileStr$ = " Game of Life [" + Str$(iteration) + "] "
 n = MAX_X - Len(ZeileStr$)
 If n > 0 Then
   ZeileStr$ = String$(n \ 2, "-") + ZeileStr$ + String$(n - n \ 2, "-")
 End If
 Print ZeileStr$

 ' Spielfeld ausgeben.
 For y = 1 To MAX_Y
   ZeileStr$ = ""

   For x = 1 To MAX_X
     If Grid(x, y) = 1 Then
       ZeileStr$ = ZeileStr$ + Chr$(219)   ' voller Block
       counter = counter + 1
     Else
       ZeileStr$ = ZeileStr$ + "."
     End If
   Next x

   Print ZeileStr$
 Next y

 ' Anzahl lebender Zellen ausgeben.
 ZeileStr$ = " Living cells [" + Str$(counter) + "] "
 n = MAX_X - Len(ZeileStr$)
 If n > 0 Then
   ZeileStr$ = String$(n \ 2, "-") + ZeileStr$ + String$(n - n \ 2, "-")
 End If
 Print ZeileStr$
End Sub