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### Description of the Rules for the Multi-Agent Simulation Game
The Multi-Agent Simulation game is based on the famous "Game of Life" by John Conway, and it has been extended to include additional agents and rules to create a more complex and dynamic environment. Here is a brief description of the rules governing the game:
#### Conway's Game of Life Rules
1. **Grid-Based World**: The world is represented as a grid of cells where each cell can be either alive (1) or dead (0).
2. **Neighbor Counting**: Each cell interacts with its eight neighbors (horizontal, vertical, and diagonal).
3. **Rules of Evolution**:
- **Underpopulation**: A living cell with fewer than two live neighbors dies.
- **Survival**: A living cell with two or three live neighbors lives on to the next generation.
- **Overpopulation**: A living cell with more than three live neighbors dies.
- **Reproduction**: A dead cell with exactly three live neighbors becomes a living cell.
#### Extensions with Agents
In addition to the basic cells, the simulation includes agents such as herbivores and predators that introduce new behaviors and interactions:
1. **Herbivores (formerly Sheep)**:
- **Movement**: Herbivores move randomly within the grid.
- **Hunger**: Herbivores have a hunger level that increases over time. If they do not find food (cells they can consume), they eventually die of hunger.
- **Reproduction**: Under certain conditions, herbivores can reproduce if they meet specific criteria (e.g., proximity to another herbivore).
2. **Predators (formerly Wolves)**:
- **Movement**: Predators also move randomly but are more likely to move towards herbivores.
- **Hunting**: Predators hunt herbivores. When a predator encounters a herbivore, it consumes the herbivore, resetting its hunger level.
- **Hunger**: Like herbivores, predators have a hunger level that increases over time. If they do not find food (herbivores to eat), they eventually die of hunger.
#### Grid Boundaries
The grid can have two types of boundary conditions:
1. **Closed Border**: Cells on the edge of the grid have fewer neighbors (cells beyond the grid are considered dead).
2. **Looping Border**: The grid wraps around, meaning the edge cells consider the opposite edge cells as neighbors, creating a continuous loop.
#### Custom Rules
Players can define custom rules for cell birth and survival:
- **Survival Rules**: Specify the number of neighbors required for a cell to survive.
- **Birth Rules**: Specify the number of neighbors required for a dead cell to become alive.
#### Interaction with the Simulation
Players can interact with the simulation using a graphical user interface (GUI) to:
- **Toggle Cells**: Click on cells to toggle their state (alive/dead).
- **Add Agents**: Place herbivores and predators at specified locations.
- **Control Simulation**: Start, pause, and stop the simulation, and adjust the speed of the simulation.
This dynamic environment creates a complex and evolving simulation where players can observe patterns, emergent behaviors, and the interactions between different types of agents and cells.

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2
OOP_D9_Project/src/.gitignore vendored Normal file
View File

@ -0,0 +1,2 @@
/Main.class
/testgit.class

3
OOP_D9_Project/src/backend/.gitignore vendored Normal file
View File

@ -0,0 +1,3 @@
/Agent.class
/Sheep.class
/Simulator.class

25
OOP_D9_Project/src/backend/Herbivore.java Normal file
View File

@ -0,0 +1,25 @@
package backend;
import java.awt.Color;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
public class Herbivore extends Agent {
int hungerLevel;
Random randomGen;
public Herbivore(int x, int y) {
super(x, y, Color.white);
hungerLevel = 0;
randomGen = new Random();
}
@Override
public boolean performAction(ArrayList<Agent> neighbors, Simulator world) {
// Herbivore moves randomly
posX += randomGen.nextInt(3) - 1;
posY += randomGen.nextInt(3) - 1;
hungerLevel++;
return hungerLevel < 20; // Herbivore dies if it reaches maximum hunger
}
}

91
OOP_D9_Project/src/backend/Matrix.java Normal file
View File

@ -0,0 +1,91 @@
package backend;
import java.util.ArrayList;
public class Matrix {
private int[][] matrixCells;
private int matrixWidth;
private int matrixHeight;
public Matrix(int width, int height) {
this.matrixWidth = width;
this.matrixHeight = height;
this.matrixCells = new int[width][height];
}
public int getWidth() {
return matrixWidth;
}
public int getHeight() {
return matrixHeight;
}
public int getCell(int x, int y) {
return matrixCells[x][y];
}
public void setCell(int x, int y, int value) {
matrixCells[x][y] = value;
}
public void toggleCell(int x, int y) {
matrixCells[x][y] = (matrixCells[x][y] == 0) ? 1 : 0;
}
public ArrayList<String> saveState() {
ArrayList<String> state = new ArrayList<>();
for (int x = 0; x < matrixWidth; x++) {
StringBuilder row = new StringBuilder();
for (int y = 0; y < matrixHeight; y++) {
row.append(matrixCells[x][y]).append(";");
}
state.add(row.toString());
}
return state;
}
public void loadState(ArrayList<String> lines) {
for (int x = 0; x < lines.size(); x++) {
String[] values = lines.get(x).split(";");
for (int y = 0; y < values.length; y++) {
matrixCells[x][y] = Integer.parseInt(values[y]);
}
}
}
public void updateCells(ArrayList<Integer> surviveRules, ArrayList<Integer> birthRules, boolean loopingBorder) {
int[][] newCells = new int[matrixWidth][matrixHeight];
for (int x = 0; x < matrixWidth; x++) {
for (int y = 0; y < matrixHeight; y++) {
int neighbors = countNeighbors(x, y, loopingBorder);
if (matrixCells[x][y] == 1) {
newCells[x][y] = (surviveRules.contains(neighbors)) ? 1 : 0;
} else {
newCells[x][y] = (birthRules.contains(neighbors)) ? 1 : 0;
}
}
}
matrixCells = newCells;
}
private int countNeighbors(int x, int y, boolean loopingBorder) {
int count = 0;
for (int i = -1; i <= 1; i++) {
for (int j = -1; j <= 1; j++) {
if (i == 0 && j == 0)
continue;
int nx = x + i;
int ny = y + j;
if (loopingBorder) {
nx = (nx + matrixWidth) % matrixWidth;
ny = (ny + matrixHeight) % matrixHeight;
}
if (nx >= 0 && nx < matrixWidth && ny >= 0 && ny < matrixHeight) {
count += matrixCells[nx][ny];
}
}
}
return count;
}
}

31
OOP_D9_Project/src/backend/Predator.java Normal file
View File

@ -0,0 +1,31 @@
package backend;
import java.awt.Color;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
public class Predator extends Agent {
int hungerLevel;
Random randomGen;
public Predator(int x, int y) {
super(x, y, Color.gray);
hungerLevel = 0;
randomGen = new Random();
}
@Override
public boolean performAction(ArrayList<Agent> neighbors, Simulator world) {
for (Agent neighbor : neighbors) {
if (neighbor instanceof Herbivore) {
hungerLevel = 0; // Reset hunger after eating
return true; // Predator survives by eating herbivore
}
}
// Move randomly
posX += randomGen.nextInt(3) - 1;
posY += randomGen.nextInt(3) - 1;
hungerLevel++;
return hungerLevel < 10; // Predator dies if it starves
}
}

59
OOP_D9_Project/src/backend/Sheep.java
View File

@ -1,59 +0,0 @@
package backend;
import java.awt.Color;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
// example of basic animal.
// do not hesitate to make it more complex
// and DO add at least another species that interact with it
// for example wolves that eat Sheep
public class Sheep extends Agent {
int hunger;
Random rand;
Sheep(int x,int y){
//first we call the constructor of the superClass(Animal)
//with the values we want.
// here we decide that a Sheep is initially white using this constructor
super(x,y,Color.white);
// we give our sheep a hunger value of zero at birth
hunger = 0;
//we initialize the random number generator we will use to move randomly
rand = new Random();
}
/**
* action of the animal
* it can interact with the cells or with other animals
* as you wish
*/
public boolean liveTurn(ArrayList<Agent> neighbors, Simulator world) {
if(world.getCell(x, y)==1) {
world.setCell(x, y, 0);
} else {
hunger++;
}
this.moveRandom();
return hunger>10;
}
private void moveRandom() {
int direction = rand.nextInt(4);
if(direction == 0) {
x+=1;
}
if(direction == 1) {
y+=1;
}
if(direction == 2) {
x-=1;
}
if(direction == 3) {
y-=1;
}
}
}

BIN
OOP_D9_Project/src/backend/World.class Normal file
View File

Binary file not shown.

47
OOP_D9_Project/src/backend/World.java Normal file
View File

@ -0,0 +1,47 @@
package backend;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class World {
private Matrix matrix;
private Set<Agent> entities;
public World(int width, int height) {
this.matrix = new Matrix(width, height);
this.entities = new HashSet<>();
}
public Matrix getGrid() {
return matrix;
}
public Set<Agent> getEntities() {
return entities;
}
public void addAgent(Agent Agent) {
entities.add(Agent);
}
public void removeAgent(Agent Agent) {
entities.remove(Agent);
}
public void updateGrid(ArrayList<Integer> surviveRules, ArrayList<Integer> birthRules, boolean loopingBorder) {
matrix.updateCells(surviveRules, birthRules, loopingBorder);
}
public Set<Agent> processAgentTurns(Simulator simulator) {
Set<Agent> survivingEntities = new HashSet<>();
for (Agent agent : entities) {
if (agent.performAction(simulator.getNeighbors(agent), simulator)) {
survivingEntities.add(agent);
}
}
entities = survivingEntities;
return entities;
}
}

15
OOP_D9_Project/src/windowInterface/.gitignore vendored Normal file
View File

@ -0,0 +1,15 @@
/JPanelDraw$1.class
/JPanelDraw.class
/Main.class
/MyInterface$1.class
/MyInterface$10.class
/MyInterface$11.class
/MyInterface$2.class
/MyInterface$3.class
/MyInterface$4.class
/MyInterface$5.class
/MyInterface$6.class
/MyInterface$7.class
/MyInterface$8.class
/MyInterface$9.class
/MyInterface.class