#?-*-?coding:utf-8?-*-
import?numpy?as?np
import?matplotlib.pyplot?as?plt
import?matplotlib.animation?as?animation
import?time
import?copy
‘‘‘
該代碼研究的是在賦予每一個元胞可以與其它元胞雜交的基因時產(chǎn)生的現(xiàn)象；
在原有的元胞類里添加基因類里面有Aa?Bb兩種，A為疾病基因，B為強化基因，均顯性有效。
在每一個回合內(nèi)：
AA代表正常的cell也有10%死亡的可能性，BB代表根據(jù)規(guī)則應(yīng)該死亡的cell也有10%存活可能性
CC無影響
迭代規(guī)則：
在一個回合中，cell可以隨機與周圍一個交換基因產(chǎn)生子代原有的cell死亡。
也可以選擇與周圍存活率最高的哪一個cell交換基因。
用不同的顏色表示這個cell的基因組成（存活率）
A-B-:不變??150?
A-bb;最暗?100?
aaB-:亮??255

子代產(chǎn)生規(guī)則：
在一個回合中如果空的元胞的周圍環(huán)形邊界內(nèi)如果有兩個活元胞，子代會產(chǎn)生，
其基因型是這兩個元胞按照概率自由組合產(chǎn)生的。
當(dāng)邊界有超過3個元胞，或小于兩個元胞，元胞將會死亡。在此基礎(chǔ)上，A、B兩個
基因會產(chǎn)生額外的生存與死亡幾率
‘‘‘
#根據(jù)上述規(guī)則的基因解碼函數(shù)
def?decode（gene）:
????cells?=?np.zeros（len（gene））?????????????????????
????for?i?in?range（len（gene））:
????????if?gene[i]?==‘0‘:
????????????cells[i]?=?0
????????elif?gene[i].find（‘A‘）!=-1?and?gene[i].find（‘B‘）==-1?:
????????????cells[i]=100
????????elif?gene[i].find（‘A‘）==-1?and?gene[i].find（‘B‘）?!=-1:
????????????cells[i]?=150
????????else:
????????????cells[i]?=?255
????return?cells

#以下是地圖生成函數(shù)：生成隨機地圖參數(shù)是地圖大小，pA是A出現(xiàn)概率，pB同理p1是地圖中活著的格子出現(xiàn)的概率

def?generaterandom（lengthpApBp1）:
????grid?=?np.random.choice（[0‘A‘‘a(chǎn)‘]length*length?p=[1-p1p1*pAp1*（1-pA）]）
????for?i?in?range（length*length）:
????????if?grid[i]!=‘0‘:
????????????grid[i]?=?（grid[i]+??np.random.choice（[‘A‘‘a(chǎn)‘]p=[pA1-pA]）+
????????????np.random.choice（[‘B‘‘b‘]p=[pB1-pB]）?+?np.random.choice（[‘B‘‘b‘]p=[pB1-pB]））
????return?grid.reshape（lengthlength）

#基因自由組合函數(shù)
def?combine（AB）:
????newgene=np.random.choice（[A[0]A[1]]p=[0.50.5]）+np.random.choice（[B[0]B[1]]p=[0.50.5]）+\
????np.random.choice（[A[2]A[3]]p=[0.50.5]）+np.random.choice（[B[2]B[3]]p=[0.50.5]）
????return?newgene

#地圖類：
class?group:
????def?__init__（selflengthpApBp）:
?????????self.grid?=?generaterandom（lengthpApBp）????#grid代表基因型矩陣
?????????self.cells?=?decode（self.grid.reshape（length*length））.reshape（lengthlength）??#cells代表對應(yīng)的顏色矩陣
?????????self.shape?=?self.grid.shape
?????????self._length?=?length
?????????
????def?show（self）:
?????????plt.imshow（self.cells）
?????????plt.show（）
?????????
????def?gene（self）:?#這個函數(shù)是為了統(tǒng)計基因所占比例
????????m=‘‘
????????for?i?in?range（self._length）:
????????????for?j?in?range（self._length）:
????????????????m=?m+self.grid[i][j]
????????length_A=?len（m）-m.count（‘0‘）-m.count（‘B‘）-m.count（‘b‘）
????????length_B=?len（m）-m.count（‘0‘）-m.count（‘A‘）-m.count（‘a(chǎn)‘）
????????return?m.count（‘A‘）/length_Am.count（‘a(chǎn)‘）/length_Am.count（‘B‘）/length_Bm.count（‘b‘）/length_B
????
????def?number（self）:#這個函數(shù)是為了統(tǒng)計各個表現(xiàn)型的比例與活著的元胞的比例
????????all_?=?self.cells.nonzero（）[0].size
????????m=copy.copy（self.cells）
????????m[m!=100]=0
????????number_1?=?m.nonzero（）[0].size
????????m=copy.copy（self.cells）
????????m[m!=150]=0
????????number_2?=?m.nonzero（）[0].size
????????m=copy.copy（self.cells）
????????m[m!=255]=0
????????number_3?=?m.nonzero（）[0].size
????
????????return?all_/（self._length*self._length）number_1/all_number_2/all_number_3/all_

????def?set_grid（sel