Java实现新冠病毒传染 使用Java程序模拟实现新冠病毒传染效果
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简单介绍
2020年注定是不平凡的一年,新冠肺炎肆虐全球,传染性特别强,目前全球感人人数还在逐渐攀升,作为中华儿女特别感谢政府作出的努力,非常感谢并致敬医护人员,是他们的努力为我们创造安全的环境,向你们致敬!
模拟方案
以下是程序粗略的模拟病毒传染过程,具体方案如下:
首先需要构造一个200 * 200的格子界面有四种不同的颜色状态标记着程序执行的过程程序执行10次,初始化格子也就是0的时候,需要在整个格子最中心的100个格子标记为红色,剩余数据随机抽取四千(且不能重复)标记为黑色,其余没有标记的为白色。之后第2次到第10次的所有数据随机转化为不同颜色
#说明
红色代表已确诊黑色代表已死亡白色代表隔离期绿色代表未感染
模拟结果
执行源码
import java.awt.Color; import java.awt.Container; import java.awt.Graphics; import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.HashSet; import java.util.List; import java.util.Random; import java.util.Set; import javax.swing.JFrame; public class DrawSee extends JFrame { private static final long serialVersionUID = -3469074514775590338L; private static final int sx = 20;// 游戏区域200*200方块的起始横坐标 private static final int sy = 40;// 游戏区域200*200方块的起始纵坐标 private static final int w = 3;// 每个小方格的边长 private static final int rw = 600;// 游戏区域200*200方块的边长 private Graphics jg; private Color rectColor = new Color(0xf5f5f5); /** * DrawSee构造方法 */ public DrawSee() { Container p = getContentPane(); setBounds(100, 100, 650, 650); setVisible(true); p.setBackground(rectColor); setLayout(null); setResizable(false); this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); try { Thread.sleep(500); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } // 获取专门用于在窗口界面上绘图的对象 jg = this.getGraphics(); // 绘制游戏区域 paintComponents(jg); } /** * 开始 */ public void paintComponents(Graphics g) { try { // 设置线条颜色为红色 g.setColor(Color.WHITE); // 绘制外层矩形框 g.drawRect(sx, sy, rw, rw); int N = 200; /* * 绘制水平200个,垂直200个方格。 即水平方向199条线,垂直方向199条线, 外围四周4条线已经画过了,不需要再画。 */ for (int i = 1; i < N; i++) { // 绘制第i条竖直线 g.drawLine(sx + (i * w), sy, sx + (i * w), sy + rw); // 绘制第i条水平线 g.drawLine(sx, sy + (i * w), sx + rw, sy + (i * w)); } // 填写第i行从第1个方格到第N个方格里面的背景颜色(方格序号从0开始) int[][] s = new int[N][N]; int sl = s.length; List<Object> list1 = new ArrayList<Object>(); HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>(); for (int t = 0; t < 70; t++) { if (t == 0) { t0(N, sl, s); } else { if (t < 60) { tn(N, sl, s, map, list1, t); } dataChange(list1, s, t); } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } /** * 数据是保留10个步长之后并根据round 向其他状态转变 * * @param list * @param s * @param t */ private void dataChange(List<Object> list, int[][] s, int t) { int a1 = 0, a2 = 0, a3 = 0, a4 = 0; for (int x = list.size() - 1; x >= 0; x--) { a3 = Integer.parseInt(list.get(x).toString().split("a")[2].toString()); if (a3 - t > 1) { a1 = Integer.parseInt(list.get(x).toString().split("a")[0].toString()); a2 = Integer.parseInt(list.get(x).toString().split("a")[1].toString()); a4 = Integer.parseInt(list.get(x).toString().split("a")[3].toString()); // 修改概率 if (a4 > 0 && a4 <= 3000) { s[a1][a2] = -1; } else if (a4 > 3000 && a4 <= 9000) { s[a1][a2] = 2; } else { s[a1][a2] = 1; } list.remove(x); } } } /** * tn时刻数据 * * @param N * @param slt * @param sl * @param s * @param map * @param map1 * @param list1 * @param t */ private void tn(int N, int sl, int[][] s, HashMap<String, String> map, List<Object> list1, int t) { int slt = 0; int round = 0; HashMap<String, String> map1 = new HashMap<String, String>(); for (int k = 0; k < s.length; k++) { slt = s[k].length; for (int k2 = 0; k2 < slt; k2++) { // 状态为1记录并且去除步长在10以内的重复数据 放到list1中 if (s[k][k2] == 1) { round = new Random().nextInt(10000); if (map.containsKey(k + "a" + k2 + "a")) { if (t - Integer.parseInt(map.get(k + "a" + k2 + "a").split("a")[2].toString()) > 10) { map.put(k + "a" + k2 + "a", k + "a" + k2 + "a" + t + "a" + round + "a"); map1.put(k + "a" + k2 + "a", k + "a" + k2 + "a" + t + "a" + round + "a"); list1.add(map1.get(k + "a" + k2 + "a")); } } else { map.put(k + "a" + k2 + "a", k + "a" + k2 + "a" + t + "a" + round + "a"); map1.put(k + "a" + k2 + "a", k + "a" + k2 + "a" + t + "a" + round + "a"); list1.add(map1.get(k + "a" + k2 + "a")); } } // 状态为0向其他状态改变 if (s[k][k2] == 0) { round = new Random().nextInt(10000); // 修改概率 if (round > 0 && round <= 1000) { s[k][k2] = -1; } else if (round > 9000 && round <= getrNum(10000, 0)) { System.out.println("round:" + round); s[k][k2] = 1; } else if (round > 1000 && round <= 9000) { s[k][k2] = 2; } else { s[k][k2] = 0; } } // 状态为-1向其他状态改变 if (s[k][k2] == -1) { round = new Random().nextInt(10000); // 修改概率 if (round > 0 && round <= 4000) { s[k][k2] = 0; } else { s[k][k2] = -1; } } // 状态为2向其他状态改变 if (s[k][k2] == 2) { round = new Random().nextInt(10000); // 修改概率 if (round > 0 && round <= 1000) { s[k][k2] = 0; } else { s[k][k2] = 2; } } } } // 上色 for (int i = 0; i < N; i++) { for (int j = 0; j < N; j++) { color(i, j, s); } } map1 = null; } /** * t0时刻 * * @param N * @param slt * @param sl * @param s */ private void t0(int N, int sl, int[][] s) { int slt = 0, a1 = 0, a2 = 0; List<Object> list = new ArrayList<Object>(); // 初始化1的值 for (int k = 0; k < sl; k++) { slt = s[k].length; for (int k2 = 0; k2 < slt; k2++) { if (k >= 80 && k < 100 && k2 >= 80 && k2 < 100) { s[k][k2] = 1; } else { // 剩余数据 list.add(k + "a" + k2 + "a"); } } } // 剩余数据全部转换为0 for (int x = 0; x < list.size(); x++) { a1 = Integer.parseInt(list.get(x).toString().split("a")[0].toString()); a2 = Integer.parseInt(list.get(x).toString().split("a")[1].toString()); s[a1][a2] = 0; } // 在为0 的基础上抽取4000 数据赋值为-1 Set<Integer> sets = getRandom(4000, list.size()); for (Integer itg : sets) { a1 = Integer.parseInt(list.get(itg).toString().split("a")[0].toString()); a2 = Integer.parseInt(list.get(itg).toString().split("a")[1].toString()); s[a1][a2] = -1; } // 上色 for (int i = 0; i < N; i++) { for (int j = 0; j < N; j++) { color(i, j, s); } } } /** * 讲制定小方格设置为指定背景颜色 * * @param cx * 方格的水平方向序号 * @param cy * 方格的垂直方向序号 * @param color */ private void setGrid(int cx, int cy, Color color) { // 将绘图对象设置为灰色,后面会将方格背景设置为此颜色 jg.setColor(color); /** * 方格上绘制一个小一点的矩形,矩形背景颜色为color, */ jg.fillRect(sx + (cx * w), sy + (cy * w), w - 1, w - 1); } /** * 根据nlength 长度 产生 num 随机数(并且不重复) * * @param num * @param nlength * @return */ public Set<Integer> getRandom(int num, int nlength) { if (nlength < num) { return null; } int index = 0; Set<Integer> set = new HashSet<Integer>(); for (int i = 0; i < nlength; i++) { index = (int) (Math.random() * nlength); if (set.size() >= 4000) { break; } else { set.add(index); } } return set; } /** * main * * @param args */ public static void main(String[] args) { new DrawSee(); } /** * 随机生成最小到最大的数据 * * @param max * @param min * @return */ private int getrNum(int max, int min) { Random random = new Random(); return random.nextInt(max) % (max - min + 1) + min; } /** * 设置每种状态的背景颜色 * * @param i * @param j * @param s */ private void color(int i, int j, int[][] s) { if (s[i][j] == -1) { // 状态为空 setGrid(i, j, Color.BLACK); } else if (s[i][j] == 0) { // 易感冒 setGrid(i, j, Color.WHITE); } else if (s[i][j] == 1) { // 感染者 setGrid(i, j, Color.RED); } else if (s[i][j] == 2) { // 恢复者 setGrid(i, j, Color.GREEN); } } }
说明
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