初心者がGUIなライフゲームを作ってみた。

ライフゲームのコード

PythonもGUI作成もかなり初心者に近く、参照渡しもレイアウトと機能の分割もよく知らない作者ですがライフゲームを作ってみました。たった200行程度のコードですのでここに貼り付けます。初心者なのでなんか心配になってcopyライブラリとか使ってますが許してください。

LifeGame.py

import wx
import copy
from numpy import random

# 升目の行数、列数の個数
ROW_NUM = 40
COL_NUM = 40

DEAD = 0
ALIVE = 1
WALL = 2
STATUS = [DEAD, ALIVE, WALL]
STATUS_COLOUR = [wx.WHITE, wx.GREEN, wx.BLACK]


class GridPanel(wx.Panel):
    def __init__(self, parent, LifeItems, id=wx.ID_ANY):
        wx.Panel.__init__(self, parent, id)
        # self.SetBackgroundColour("WHITE")
        self.SetBackgroundStyle(wx.BG_STYLE_CUSTOM)
        self.Bind(wx.EVT_SIZE, self.on_size)
        self.Bind(wx.EVT_PAINT, self.on_paint)
        self.items = LifeItems
        self.dc = wx.WindowDC(self)
        self.Bind(wx.EVT_LEFT_DOWN, self.on_mouce)
        self.Bind(wx.EVT_RIGHT_DOWN, self.on_makewall)
        self.RunFlag = 0


    def on_size(self, event):
        event.Skip()
        self.Refresh()

    def on_paint(self, event):
        #print(w,h)
        self.dc.Clear()
        self.ItemPaint()

    def ItemPaint(self):
        w, h = self.GetClientSize()
        x_size = w / COL_NUM
        y_size = h / ROW_NUM
        for i in range(ROW_NUM):
            for j in range(COL_NUM):
                self.PaintGrid(i, j, x_size, y_size)
        # print("draw")

    def PaintGrid(self, row, col, x_size, y_size):
        c = STATUS_COLOUR[self.items.GetLife(row, col)]
        self.dc.SetPen(wx.Pen(wx.LIGHT_GREY))
        self.dc.SetBrush(wx.Brush(c))
        self.dc.DrawRectangle(col * x_size, row * y_size, x_size, y_size)


    def NextPaint(self):
        self.items.Change()
        self.ItemPaint()

    def SetRandom(self, event):
        print("push random")
        if not self.RunFlag:
            print("random")
            for i in range(ROW_NUM):
                for j in range(COL_NUM):
                    self.items.items[i][j].SetRandom()
            self.ItemPaint()
        else:
            print("can't random")

    def SetInit(self, event):
        print("push reset")
        if not self.RunFlag:
            print("reset")
            for i in range(ROW_NUM):
                for j in range(COL_NUM):
                    self.items.items[i][j].SetInit()
            self.ItemPaint()
        else:
            print("can't reset")

    def on_makewall(self, event):
        print("make wall")
        if not self.RunFlag:
            mx, my = event.GetPosition()
            px, py = self.GetClientSize()
            itemx, itemy = px/ROW_NUM, py/COL_NUM
            i, j = int(my/itemy), int(mx/itemx)
            print("make wall from (" + str(i)+","+str(j)+")")
            self.items.items[i][j].ChangeStatus(WALL)
            self.items.items[i][j].SetStatus()
            self.ItemPaint()
        else:
            print("can't make wall")


    def on_mouce(self, event):
        print("push mouce to change")
        if not self.RunFlag:
            #print(event.GetPosition())
            mx, my = event.GetPosition()
            px, py = self.GetClientSize()
            itemx, itemy = px/ROW_NUM, py/COL_NUM
            i, j = int(my/itemy), int(mx/itemx)
            print("change(" + str(i)+","+str(j)+")")
            life = self.items.GetLife(i, j)
            if life == DEAD:
                self.items.items[i][j].ChangeStatus(ALIVE)
            elif life == ALIVE:
                self.items.items[i][j].ChangeStatus(DEAD)
            else:
                self.items.items[i][j].ChangeStatus(DEAD)
            self.items.items[i][j].SetStatus()
            self.ItemPaint()
        else:
            print("can't change")

    def on_NextPaint(self, event):
        print("push step")
        if not self.RunFlag:
            print("step")
            self.NextPaint()
        else:
            print("can't step")

class Life:
    def __init__(self, Status):
        self.life = Status
        self.nextlife = Status

    def ChangeStatus(self, Status):
        # 状態を０か１で設定しているためこのようにできる
        self.nextlife = Status

    def NoChange(self):
        self.nextlife = copy.copy(self.life)

    def SetStatus(self):
        self.life = copy.copy(self.nextlife)

    def SetRandom(self):
        self.life = random.choice(STATUS, p=[0.49, 0.49, 0.02])

    def SetInit(self):
        self.life = DEAD


class LifeItems:
    def __init__(self):
        self.items = [[Life(DEAD) for j in range(COL_NUM)] for i in range(ROW_NUM)]

    def Change(self):
        # ライフゲームのルール記述部分
        for i in range(ROW_NUM):
            for j in range(COL_NUM):
                c0, c1, c2 = self.Count(i, j)
                life = self.GetLife(i, j)
                if life == DEAD:
                    if c1==3:
                        self.items[i][j].ChangeStatus(ALIVE)
                    else:
                        self.items[i][j].NoChange()
                elif life == ALIVE:
                    if c1<=1 or c1>=4:
                        self.items[i][j].ChangeStatus(DEAD)
                    else:
                        self.items[i][j].NoChange()
                else:
                    self.items[i][j].NoChange()
                #print(c)
        self.NextLife()

    def NextLife(self):
        for i in range(ROW_NUM):
            for j in range(COL_NUM):
                self.items[i][j].SetStatus()

    def GetLife(self, row, col):
        return self.items[row][col].life

    def Count(self, row, col):
        count0 = 0
        count1 = 0
        count2 = 0
        #print("DoA\trow\tcol\tnum")
        #print(str(self.GetLife(row, col))+"\t"+str(row)+"\t"+str(col), end="\t")
        for i in range(-1, 2):
            for j in range(-1, 2):
                # print(i, j)
                if i==0 and j==0:
                    continue
                if row+i<0 or col+j<0 or row+i>=ROW_NUM or col+j>=COL_NUM:
                    continue
                life =  self.GetLife(row+i, col+j)
                if life == DEAD:
                    count0+=1
                elif life == ALIVE:
                    count1+=1
                else:
                    count2+=1
                # print(row+i, col+j)
        return count0, count1, count2


class LifeFrame(wx.Frame):
    def __init__(self):
        wx.Frame.__init__(self, None, size=(500, 600))
        self.Center()
        self.SetTitle(u"ライフゲーム")
        print("="*30)
        print("")
        print(str(ROW_NUM)+"x"+str(COL_NUM))


        # フレームのベース
        base = wx.Panel(self)
        layout = wx.BoxSizer(wx.VERTICAL)
        base.SetSizer(layout)

        # ライフゲームのパネル
        Items = LifeItems()
        self.gpanel = GridPanel(base, Items)
        layout.Add(self.gpanel, flag=wx.EXPAND | wx.ALL, border=5, proportion=1)

        # 下半分のボタン群用の設定
        hlayout = wx.BoxSizer(wx.HORIZONTAL)
        layout.Add(hlayout, flag=wx.EXPAND)
        # 実行用のボタン
        run_btn = wx.Button(base, label="start")
        run_btn.Bind(wx.EVT_BUTTON, self.ChangeLabel)
        hlayout.Add(run_btn, proportion=1)
        # ステップ実行用のボタン
        step_btn = wx.Button(base, label="step")
        step_btn.Bind(wx.EVT_BUTTON, self.gpanel.on_NextPaint)
        hlayout.Add(step_btn, proportion=1)
        # ランダム設置用のボタン
        rand_btn = wx.Button(base, label="random")
        rand_btn.Bind(wx.EVT_BUTTON, self.gpanel.SetRandom)
        hlayout.Add(rand_btn, proportion=1)
        # リセット用のボタン
        reset_btn = wx.Button(base, label="reset")
        reset_btn.Bind(wx.EVT_BUTTON, self.gpanel.SetInit)
        hlayout.Add(reset_btn, proportion=1)

        self.Show()

    def ChangeLabel(self, event):
        window = event.GetEventObject()
        if not self.gpanel.RunFlag:
            self.gpanel.RunFlag = 1
            print("push start")
            window.SetLabel("stop")
        else:
            self.gpanel.RunFlag = 0
            print("push stop")
            window.SetLabel("start")
        self.Paint()

    def Paint(self):
        print("paint")
        if self.gpanel.RunFlag:
            print("paint if")
            self.gpanel.NextPaint()
            wx.CallLater(100, self.Paint)


app = wx.App(True, "log.txt")
frame = LifeFrame()
app.MainLoop()

仕様

簡単に言えば実行時に見ることができるボタン(start/stop, random, reset)に書いてあるようなことができます。また左クリックで生死の切り替え、右クリックで生命が活動できない壁の作成(生死のカウントに入りません)ができます。これらはstart/stopボタンがstartと表示されているときに利用可能です。またまだ今後改造していく予定なのでlog.txtファイルに実行状況が出力されるようにしています。もし出力がほしくない場合はprint関数をすべてコメントアウトしてwx.App(True, "log.txt")をwx.App(False)に書き換えてください。

今後

このコードは無駄が多いため速度が遅くなってしまっているため改良はしていきたいです。
ですので「出来ればこうしたほうがいい」などのコメントはとてもありがたいです。