使用Java程序模擬實現(xiàn)新冠病毒傳染效果
更新時間：2020年08月18日 17:13:35 作者：魯先生.
這篇文章主要介紹了用Java程序模擬實現(xiàn)新冠病毒傳染效果，本文通過實例代碼給大家介紹的非常詳細，對大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價值,需要的朋友可以參考下
簡單介紹
2020年注定是不平凡的一年，新冠肺炎肆虐全球，傳染性特別強，目前全球感人人數(shù)還在逐漸攀升，作為中華兒女特別感謝政府作出的努力，非常感謝并致敬醫(yī)護人員，是他們的努力為我們創(chuàng)造安全的環(huán)境，向你們致敬！
模擬方案
以下是程序粗略的模擬病毒傳染過程，具體方案如下：
首先需要構(gòu)造一個200 * 200的格子界面有四種不同的顏色狀態(tài)標(biāo)記著程序執(zhí)行的過程程序執(zhí)行10次，初始化格子也就是0的時候，需要在整個格子最中心的100個格子標(biāo)記為紅色，剩余數(shù)據(jù)隨機抽取四千（且不能重復(fù)）標(biāo)記為黑色，其余沒有標(biāo)記的為白色。之后第2次到第10次的所有數(shù)據(jù)隨機轉(zhuǎn)化為不同顏色
#說明
紅色代表已確診黑色代表已死亡白色代表隔離期綠色代表未感染
模擬結(jié)果
執(zhí)行源碼
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;// 游戲區(qū)域200*200方塊的起始橫坐標(biāo)
private static final int sy = 40;// 游戲區(qū)域200*200方塊的起始縱坐標(biāo)
private static final int w = 3;// 每個小方格的邊長
private static final int rw = 600;// 游戲區(qū)域200*200方塊的邊長
private Graphics jg;
private Color rectColor = new Color(0xf5f5f5);
/**
* DrawSee構(gòu)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();
}
// 獲取專門用于在窗口界面上繪圖的對象
jg = this.getGraphics();
// 繪制游戲區(qū)域
paintComponents(jg);
}
/**
* 開始
*/
public void paintComponents(Graphics g) {
try {
// 設(shè)置線條顏色為紅色
g.setColor(Color.WHITE);
// 繪制外層矩形框
g.drawRect(sx, sy, rw, rw);
int N = 200;
/*
* 繪制水平200個，垂直200個方格。 即水平方向199條線，垂直方向199條線， 外圍四周4條線已經(jīng)畫過了，不需要再畫。
*/
for (int i = 1; i < N; i++) {
// 繪制第i條豎直線
g.drawLine(sx + (i * w), sy, sx + (i * w), sy + rw);
// 繪制第i條水平線
g.drawLine(sx, sy + (i * w), sx + rw, sy + (i * w));
}
// 填寫第i行從第1個方格到第N個方格里面的背景顏色（方格序號從0開始）
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();
}
}
/**
* 數(shù)據(jù)是保留10個步長之后并根據(jù)round 向其他狀態(tài)轉(zhuǎn)變
*
* @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時刻數(shù)據(jù)
*
* @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++) {
// 狀態(tài)為1記錄并且去除步長在10以內(nèi)的重復(fù)數(shù)據(jù) 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"));
}
}
// 狀態(tài)為0向其他狀態(tài)改變
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;
}
}
// 狀態(tài)為-1向其他狀態(tài)改變
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;
}
}
// 狀態(tài)為2向其他狀態(tài)改變
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時刻
*
* @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 {
// 剩余數(shù)據(jù)
list.add(k + "a" + k2 + "a");
}
}
}
// 剩余數(shù)據(jù)全部轉(zhuǎn)換為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;
}
// 在為0 的基礎(chǔ)上抽取4000 數(shù)據(jù)賦值為-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);
}
}
}
/**
* 講制定小方格設(shè)置為指定背景顏色
*
* @param cx
* 方格的水平方向序號
* @param cy
* 方格的垂直方向序號
* @param color
*/
private void setGrid(int cx, int cy, Color color) {
// 將繪圖對象設(shè)置為灰色，后面會將方格背景設(shè)置為此顏色
jg.setColor(color);
/**
* 方格上繪制一個小一點的矩形，矩形背景顏色為color,
*/
jg.fillRect(sx + (cx * w), sy + (cy * w), w - 1, w - 1);
}
/**
* 根據(jù)nlength 長度 產(chǎn)生 num 隨機數(shù)(并且不重復(fù))
*
* @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();
}
/**
* 隨機生成最小到最大的數(shù)據(jù)
*
* @param max
* @param min
* @return
*/
private int getrNum(int max, int min) {
Random random = new Random();
return random.nextInt(max) % (max - min + 1) + min;
}
/**
* 設(shè)置每種狀態(tài)的背景顏色
*
* @param i
* @param j
* @param s
*/
private void color(int i, int j, int[][] s) {
if (s[i][j] == -1) {
// 狀態(tài)為空
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) {
// 恢復(fù)者
setGrid(i, j, Color.GREEN);
}
}
}
說明
本文只做學(xué)習(xí)參考，如有任何不準(zhǔn)確的地方歡迎指正。
到此這篇關(guān)于使用Java程序模擬實現(xiàn)新冠病毒傳染效果的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java實現(xiàn)新冠病毒傳染內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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