兰顿蚂蚁

  兰顿蚂蚁是元胞自动机的例子，其思路可以被用于元胞自动机，其原理大同小异。下面开始介绍：
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介绍

  “（兰顿蚂蚁）由克里斯托夫·兰顿在1986年提出，它由黑白格子和一只“蚂蚁”构成，是一个二维图灵机。兰顿蚂蚁拥有非常简单的逻辑和复杂的表现。在2000年兰顿蚂蚁的图灵完备性被证明。兰顿蚂蚁的想法后来被推广，比如使用多种颜色。”

  下面展示的是最简单的兰顿蚂蚁。

规则

若蚂蚁在白格，右转90度，将该格改为黑格，向前移一步。
若蚂蚁在黑格，左转90度，将该格改为白格，向前移一步。

  其中用MATLAB的实现也相对容易。

离散化方向，用0-3表示
switch列举出所有的可能性与方案
处理边界条件

代码

function Langton_ant(matrix)
    figure;
    input('Continue?');
    siz = size(matrix);
    ori = [floor(siz(1)/2), floor(siz(2)/2)];
    direction = 0;
    % 方向记为0,1,2,3
    
    Ii = imshow(matrix);
    
    while true
        switch direction
            case 0
                ori(1) = ori(1) + 1;
            case 1
                ori(2) = ori(2) + 1;
            case 2
                ori(1) = ori(1) - 1;
            case 3
                ori(2) = ori(2) -1;
            otherwise
        end
        % direction决定横纵坐标的增减
        
        for i=1:2
            if 1>ori(i)
                ori(i) = siz(i);
            elseif ori(i)>siz(i)
                ori(i) = 1;
            end
        end

        if matrix(ori(1),ori(2)) == 0
             direction = mod(direction+1, 4);
             matrix(ori(1),ori(2)) = 1;
        else
            direction = mod(direction-1, 4);
             matrix(ori(1),ori(2)) = 0;
        end
        % 前行方向确定
        
        set(Ii, 'CData', matrix);
        pause(0.0001);
    end
end

  以下是模拟结果：

  不仅兰顿蚂蚁如此，我看过的模拟交通的代码，程序逻辑同样相对简单，不同的是每一辆车多出许多属性，如速度等，只要细心列举出所有的条件，那么MATLAB的实现也是简单的。

文字：Iydon