并发元胞自动机演员移动

时间:2016-12-26 21:48:02

标签: java multithreading concurrency agent cellular-automata

我有一个二维细胞自动机。在某些单元格中可能存在演员(代理人)。每个演员都是一个主题。我需要根据演员的细胞周围的9个单元移动actor。我想同时这样做,所以单元格中的actor(4,5)可以使用邻居单元格(3,4),(4,4),(5,4),(3,5),(5,5) ,(3,6),(4,6),(5,6),没有其他演员可以使用这个细胞。如果某个演员在他的邻居中有这些细胞,他必须等到第一个演员移动。但我想允许同时移动没有共同社区的演员。所以(4,5)中的演员可以与(10,5)中的演员同时移动,因为他们没有共同的邻居。

最佳解决方案是什么?你能提出一些建议吗?

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

粗略的想法如下。

  1. 创建将用于同步的Cell对象矩阵
  2. 将Actors分配给单元格
  3. 每当Actor移动到另一个单元格时,它必须在单元格上获得一个监视器
  4. 请注意,Actor开始移动的单元格在下面的代码中不受保护。 此外,如果每个单元格都已填充,您会期望有什么?

    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    public class CellularAutomata {
    
        public static void main(String ... args) throws InterruptedException {
            final int rows = 5;
            final int cols = 5;
            Cell[][] matrix = new Cell[rows][cols];
            List<Actor> actors = new ArrayList<>();
            for (int i = 0; i < rows; i++) {
                for (int j = 0; j < cols; j++) {
                    matrix[i][j] = new Cell();
                    //populate actors
                    if ((i + j) % 2 == 0) {
                        Actor actor = new Actor(matrix, i, j);
                        actor.setName(String.format("Actor %d %d", i, j));
                        actors.add(actor);
                    }
                }
            }
            for (Actor actor : actors) {
                actor.start();
            }
            for (Actor actor : actors) {
                actor.join();
            }
        }
    
        public static class Cell {}
    
        public static class Actor extends Thread {
    
            private final static int[][] circleMoves = {
                    {-1, -1}, {-1, 0}, {-1, 1}
                    , {0, 1}, {1, 1}, {1, 0}
                    , {1, -1}, {0, -1}, {0, 0}
            };
            private final Cell[][] matrix;
            private final int row;
            private final int col;
    
            public Actor(Cell[][] matrix, int row, int col) {
                this.matrix = matrix;
                this.row = row;
                this.col = col;
            }
    
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < circleMoves.length; i++) {
                    int nextRow = row + circleMoves[i][0];
                    int nextCol = col + circleMoves[i][1];
                    if (nextRow >= 0 && nextRow < matrix.length
                            && nextCol >= 0 && nextCol < matrix[nextRow].length) {
                        Cell targetCell = matrix[nextRow][nextCol];
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " waiting for cell (" + nextRow + ";" + nextCol + ")");
                        synchronized (targetCell) {
                            try {
                                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " moved to cell (" + nextRow + ";" + nextCol + ")");
                                Thread.sleep(1000);
                            } catch (InterruptedException e) {
                                throw new IllegalStateException(e);
                            }
                        }
                    }
                }
            }
    
        }
    
    }
    
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