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ws1920:zehnter_gruppentermin_06.02.2020 [2020/02/06 17:35] richard.wonneberger angelegt |
ws1920:zehnter_gruppentermin_06.02.2020 [2020/03/18 15:13] (aktuell) hannariegel |
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- | Zehnter Gruppentermin | + | __**Was wir geschafft haben:**__ |
- | Anwesende: Hanna, Richard, und Gast | ||
- | |||
- | Was wir geschafft haben: | ||
- man kann das Programm anhalten und dann wieder fortführen | - man kann das Programm anhalten und dann wieder fortführen | ||
+ | |||
- man kann Zellzustände per Mausklick/Mausbewegung verändern | - man kann Zellzustände per Mausklick/Mausbewegung verändern | ||
+ | |||
- der zeitkritischste Schritt ist nun um 4 Größenordnungen schneller, durch boolsche abfragen | - der zeitkritischste Schritt ist nun um 4 Größenordnungen schneller, durch boolsche abfragen | ||
- | Umgeschmissene Hürden entlang des heutigen Marathons: | + | __**Umgeschmissene Hürden entlang des heutigen Marathons:**__ |
- Einlesen in Events (in Matplotlib) z.B. mit Leertaste stoppen | - Einlesen in Events (in Matplotlib) z.B. mit Leertaste stoppen | ||
+ | |||
- Einsamkeit ohne Mazal und Leroy und die einhergehende Teaminstabilität | - Einsamkeit ohne Mazal und Leroy und die einhergehende Teaminstabilität | ||
+ | |||
- allen Fortschritt der heutigen Session zu handlen, das übermotivierte Team zu koordinieren und jeden an allem Fortschritt teilhaben lassen | - allen Fortschritt der heutigen Session zu handlen, das übermotivierte Team zu koordinieren und jeden an allem Fortschritt teilhaben lassen | ||
- | Ziele/Ideen fürs nächste Mal: | + | __ |
+ | **Ziele/Ideen fürs nächste Mal:**__ | ||
- Nebenplots mit statistiken zu Alter/Anzahl der Zellen o.Ä. | - Nebenplots mit statistiken zu Alter/Anzahl der Zellen o.Ä. | ||
- Code ein wenig durchkämmen (mancherorts wurde heute schlampig gecodet) | - Code ein wenig durchkämmen (mancherorts wurde heute schlampig gecodet) | ||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | Aktuelle GameofLife Datei: | ||
+ | <code> | ||
+ | # -*- coding: utf-8 -*- | ||
+ | """ | ||
+ | Created on Thu Jan 30 15:06:55 2020 | ||
+ | |||
+ | @author: HP | ||
+ | """ | ||
+ | |||
+ | import random | ||
+ | import numpy as np | ||
+ | import matplotlib.pyplot as plt | ||
+ | from PIL import Image | ||
+ | from math import floor, ceil | ||
+ | import time | ||
+ | |||
+ | # Größe der Matrix | ||
+ | # Die Matrix wird zufällig mit Nullen und Einsen gefüllt | ||
+ | |||
+ | |||
+ | def Tripleeinheitsmatrix(zeilen,spalten): | ||
+ | tem = np.zeros ((zeilen,spalten)) | ||
+ | for i in range(0, zeilen): | ||
+ | for j in range(0, spalten): | ||
+ | if i==j: | ||
+ | tem[(i,j)] = 1 | ||
+ | else: | ||
+ | tem[(i,j)] = 0 | ||
+ | | ||
+ | for i in range(0, zeilen): | ||
+ | for j in range(0, spalten): | ||
+ | if i==(j+1): | ||
+ | tem[(i,j)] = 1 | ||
+ | for i in range(0, zeilen): | ||
+ | for j in range(0, spalten): | ||
+ | if j==(i+1): | ||
+ | tem[(i,j)] = 1 | ||
+ | | ||
+ | tem[0,tem.shape[1]-1] = 1 | ||
+ | tem[tem.shape[1]-1,0] = 1 | ||
+ | |||
+ | return tem | ||
+ | | ||
+ | |||
+ | def BerechneAnzahlNachbarn(zustand): | ||
+ | z = np.dot(tem, zustand) | ||
+ | k = np.dot(z, tem) | ||
+ | anzahlNachbarn = k - zustand | ||
+ | | ||
+ | return anzahlNachbarn | ||
+ | |||
+ | |||
+ | def BerechneNeuenZustand(zustand, anzahlNachbarn): | ||
+ | #Ursprungszelle Tod + genau 3 lebende Nachbarn = lebend | ||
+ | #Ursprungszelle Lebend + genau 1 lebenden Nachbarn = tot | ||
+ | #Ursprungszelle Lebend + 2 o. 3 Nachbarn = lebend | ||
+ | #Ursprungszelle lebend + 4 oder mehr Nachbarn = tot | ||
+ | | ||
+ | #for i in range(0, zeilen): | ||
+ | # for j in range(0, spalten): | ||
+ | # if zustand[(i,j)] == 1 and (anzahlNachbarn[(i,j)] in range(2) or anzahlNachbarn[(i,j)] in range(4,9)): | ||
+ | # zustand[(i,j)]=0 | ||
+ | # elif zustand[(i,j)] == 0 and anzahlNachbarn[(i,j)]==3: | ||
+ | # zustand[(i,j)]=1 | ||
+ | |||
+ | zustand = (anzahlNachbarn == 3) + ((anzahlNachbarn == 2) * zustand) | ||
+ | |||
+ | return zustand | ||
+ | |||
+ | def Schritt(): | ||
+ | global zustand, cmap | ||
+ | |||
+ | start_time = time.time() | ||
+ | anzahlNachbarn = BerechneAnzahlNachbarn(zustand) | ||
+ | print('Berechne Nachbarn:', time.time() - start_time) | ||
+ | | ||
+ | start_time = time.time() | ||
+ | zustand = BerechneNeuenZustand(zustand, anzahlNachbarn) | ||
+ | print('Berechne neuen Zustand:', time.time() - start_time) | ||
+ | cmap = cmap * zustand + zustand | ||
+ | |||
+ | return zustand | ||
+ | | ||
+ | def Wiederhole(t): | ||
+ | for i in range(t): | ||
+ | Schritt() | ||
+ | |||
+ | def MachQuadrat(pixel): | ||
+ | breite = pixel.shape[0] | ||
+ | hoehe = pixel.shape[1] | ||
+ | size = max(breite, hoehe) | ||
+ | |||
+ | links = floor((size - breite) / 2) | ||
+ | rechts = ceil((size - breite) / 2) | ||
+ | oben = floor((size - hoehe) / 2) | ||
+ | unten = ceil((size - hoehe) / 2) | ||
+ | |||
+ | pad_width = ((links, rechts), (oben, unten)) | ||
+ | pixel = np.pad(pixel, pad_width, mode='constant', constant_values=0) | ||
+ | return pixel | ||
+ | |||
+ | #t= int(input('Gib die Zeitschritte ein: ')) | ||
+ | def Initialisiere(): | ||
+ | global zustand, tem, zeilen, spalten, cmap | ||
+ | |||
+ | modus = int(input('Gib den Modus 1, 2, 3 oder 4 ein: ')) | ||
+ | |||
+ | if modus==1 or modus==2: | ||
+ | spalten = zeilen = int(input('Gib die Anzahl der Zeilen/Spalten ein: ')) | ||
+ | |||
+ | #zustand = np.zeros | ||
+ | if modus==1: | ||
+ | zustand = np.round(np.random.random((zeilen,spalten))).astype(int) | ||
+ | | ||
+ | elif modus==2: | ||
+ | zustand=np.zeros((zeilen,spalten)) | ||
+ | for i in range(0,zeilen): | ||
+ | for j in range (0,spalten): | ||
+ | if j%2==0: | ||
+ | zustand[(i,j)]=0 | ||
+ | else: | ||
+ | zustand[(i,j)]=1 | ||
+ | | ||
+ | if zustand[(int(zeilen/2),int(spalten/2))]==0: | ||
+ | zustand[(int(zeilen/2),int(spalten/2))]=1 | ||
+ | zustand[(int((zeilen/2)+1),int(spalten/2))]=1 | ||
+ | | ||
+ | else: | ||
+ | zustand[(int(zeilen/2),int(spalten/2))]=0 | ||
+ | zustand[(int((zeilen/2)+1),int(spalten/2))]=0 | ||
+ | | ||
+ | elif modus==3: | ||
+ | DateiName = input('was willste oeffnen? ') | ||
+ | Datei = open(DateiName) | ||
+ | | ||
+ | DateiAlsListe = [] | ||
+ | for line in Datei: | ||
+ | DateiAlsListe.append([int(c) for c in list(line.rstrip())]) | ||
+ | DateiAlsMatrix = np.array(DateiAlsListe) | ||
+ | | ||
+ | zustand = MachQuadrat(DateiAlsMatrix) | ||
+ | zeilen = spalten = zustand.shape[0] | ||
+ | | ||
+ | elif modus==4: | ||
+ | dateiname = input('Gib den Bildpfad ein: ') | ||
+ | bild = Image.open(dateiname) | ||
+ | bild = bild.convert('1') | ||
+ | bild.thumbnail((500,500)) | ||
+ | |||
+ | pixel = np.array(bild) | ||
+ | |||
+ | zustand = MachQuadrat(pixel) | ||
+ | zeilen = spalten = zustand.shape[0] | ||
+ | |||
+ | tem = Tripleeinheitsmatrix(zeilen, spalten) | ||
+ | cmap = zustand | ||
+ | #Wiederholungen(t) | ||
+ | |||
+ | </code> | ||
+ | |||
+ | Ausführungsdatei: | ||
+ | |||
+ | <code> | ||
+ | # -*- coding: utf-8 -*- | ||
+ | """ | ||
+ | Created on Thu Jan 30 15:07:26 2020 | ||
+ | |||
+ | @author: HP | ||
+ | """ | ||
+ | |||
+ | import GameOfLifeaktuell as gol | ||
+ | import numpy as np | ||
+ | from matplotlib import pyplot as plt | ||
+ | from matplotlib import animation | ||
+ | |||
+ | colormaps = ['Accent', 'Accent_r', 'Blues', 'Blues_r', 'BrBG', 'BrBG_r', 'BuGn', 'BuGn_r', 'BuPu', 'BuPu_r', 'CMRmap', 'CMRmap_r', 'Dark2', 'Dark2_r', 'GnBu', 'GnBu_r', 'Greens', 'Greens_r', 'Greys', 'Greys_r', 'OrRd', 'OrRd_r', 'Oranges', 'Oranges_r', 'PRGn', 'PRGn_r', 'Paired', 'Paired_r', 'Pastel1', 'Pastel1_r', 'Pastel2', 'Pastel2_r', 'PiYG', 'PiYG_r', 'PuBu', 'PuBuGn', 'PuBuGn_r', 'PuBu_r', 'PuOr', 'PuOr_r', 'PuRd', 'PuRd_r', 'Purples', 'Purples_r', 'RdBu', 'RdBu_r', 'RdGy', 'RdGy_r', 'RdPu', 'RdPu_r', 'RdYlBu', 'RdYlBu_r', 'RdYlGn', 'RdYlGn_r', 'Reds', 'Reds_r', 'Set1', 'Set1_r', 'Set2', 'Set2_r', 'Set3', 'Set3_r', 'Spectral', 'Spectral_r', 'Wistia', 'Wistia_r', 'YlGn', 'YlGnBu', 'YlGnBu_r', 'YlGn_r', 'YlOrBr', 'YlOrBr_r', 'YlOrRd', 'YlOrRd_r', 'afmhot', 'afmhot_r', 'autumn', 'autumn_r', 'binary', 'binary_r', 'bone', 'bone_r', 'brg', 'brg_r', 'bwr', 'bwr_r', 'cividis', 'cividis_r', 'cool', 'cool_r', 'coolwarm', 'coolwarm_r', 'copper', 'copper_r', 'cubehelix', 'cubehelix_r', 'flag', 'flag_r', 'gist_earth', 'gist_earth_r', 'gist_gray', 'gist_gray_r', 'gist_heat', 'gist_heat_r', 'gist_ncar', 'gist_ncar_r', 'gist_rainbow', 'gist_rainbow_r', 'gist_stern', 'gist_stern_r', 'gist_yarg', 'gist_yarg_r', 'gnuplot', 'gnuplot2', 'gnuplot2_r', 'gnuplot_r', 'gray', 'gray_r', 'hot', 'hot_r', 'hsv', 'hsv_r', 'inferno', 'inferno_r', 'jet', 'jet_r', 'magma', 'magma_r', 'nipy_spectral', 'nipy_spectral_r', 'ocean', 'ocean_r', 'pink', 'pink_r', 'plasma', 'plasma_r', 'prism', 'prism_r', 'rainbow', 'rainbow_r', 'seismic', 'seismic_r', 'spring', 'spring_r', 'summer', 'summer_r', 'tab10', 'tab10_r', 'tab20', 'tab20_r', 'tab20b', 'tab20b_r', 'tab20c', 'tab20c_r', 'terrain', 'terrain_r', 'twilight', 'twilight_r', 'twilight_shifted', 'twilight_shifted_r', 'viridis', 'viridis_r', 'winter', 'winter_r'] | ||
+ | |||
+ | def animate(e): | ||
+ | im.set_array(np.ones(gol.cmap.shape) - np.power(0.5, gol.cmap)) | ||
+ | #im.set_array( np.power(0.5, gol.cmap)) | ||
+ | #im.set_array(gol.cmap * 0.1) | ||
+ | #print(gol.cmap) | ||
+ | gol.Schritt() | ||
+ | return im, | ||
+ | |||
+ | gol.Initialisiere() | ||
+ | |||
+ | #fig = plt.figure(figsize=(1920,1080), dpi=1, frameon=False) | ||
+ | fig = plt.figure() | ||
+ | |||
+ | |||
+ | anim_running = True | ||
+ | #fig position ändern | ||
+ | def onPress(event): | ||
+ | global anim_running | ||
+ | if event.key==' ': | ||
+ | if anim_running: | ||
+ | anim.event_source.stop() | ||
+ | anim_running = False | ||
+ | else: | ||
+ | anim.event_source.start() | ||
+ | anim_running = True | ||
+ | |||
+ | zustand_neu = None | ||
+ | cmap_neu = None | ||
+ | def onClick(event): | ||
+ | global zustand_neu, cmap_neu | ||
+ | if event.button == 1: | ||
+ | anim.event_source.stop() | ||
+ | zustand_neu = np.copy(gol.zustand) | ||
+ | cmap_neu = np.copy(gol.cmap) | ||
+ | if event.xdata != None and event.ydata != None: | ||
+ | pos_x = int(np.round(event.xdata)) | ||
+ | pos_y = int(np.round(event.ydata)) | ||
+ | if pos_x >= 0 and pos_y >= 0 and pos_x < gol.zustand.shape[1] and pos_y < gol.zustand.shape[0]: | ||
+ | zustand_neu[pos_y, pos_x] = 1 - gol.zustand[pos_y, pos_x] | ||
+ | cmap_neu = gol.cmap * zustand_neu + zustand_neu | ||
+ | im.set_array(np.ones(cmap_neu.shape) - np.power(0.5, cmap_neu)) | ||
+ | fig.canvas.draw() | ||
+ | | ||
+ | def onMove(event): | ||
+ | global zustand_neu, cmap_neu | ||
+ | if event.button == 1 and event.xdata != None and event.ydata != None: | ||
+ | pos_x = int(np.round(event.xdata)) | ||
+ | pos_y = int(np.round(event.ydata)) | ||
+ | if pos_x >= 0 and pos_y >= 0 and pos_x < gol.zustand.shape[1] and pos_y < gol.zustand.shape[0]: | ||
+ | zustand_neu[pos_y, pos_x] = 1 - gol.zustand[pos_y, pos_x] | ||
+ | cmap_neu = gol.cmap * zustand_neu + zustand_neu | ||
+ | im.set_array(np.ones(cmap_neu.shape) - np.power(0.5, cmap_neu)) | ||
+ | fig.canvas.draw() | ||
+ | |||
+ | def onClickEnd(event): | ||
+ | global zustand_neu, cmap_neu | ||
+ | if event.button == 1: | ||
+ | gol.zustand = zustand_neu | ||
+ | gol.cmap = cmap_neu | ||
+ | im.set_array(np.ones(cmap_neu.shape) - np.power(0.5, cmap_neu)) | ||
+ | fig.canvas.draw() | ||
+ | if anim_running: | ||
+ | anim.event_source.start() | ||
+ | | ||
+ | plt.axis('off') | ||
+ | |||
+ | #figure(num=None, figsize=(8, 6), dpi=80, facecolor='w', edgecolor='k') | ||
+ | #plt.figure(figsize=(1,1)) | ||
+ | #im = plt.imshow(gol.zustand, animated=True, cmap=plt.get_cmap('YlGn')) | ||
+ | #im = plt.imshow(gol.zustand, animated=True, cmap=plt.get_cmap('inferno')) | ||
+ | im = plt.imshow(gol.zustand, animated=True, cmap=plt.get_cmap(colormaps[int(np.random.random()*len(colormaps))])) | ||
+ | |||
+ | |||
+ | fig.canvas.mpl_connect('key_press_event', onPress) | ||
+ | fig.canvas.mpl_connect('button_press_event', onClick) | ||
+ | fig.canvas.mpl_connect('button_release_event', onClickEnd) | ||
+ | fig.canvas.mpl_connect('motion_notify_event', onMove) | ||
+ | |||
+ | anim = animation.FuncAnimation(fig, animate, interval=200) | ||
+ | |||
+ | #blit ist boese | ||
+ | # | ||
+ | # fuer mint gruen cmap=YlGn | ||
+ | plt.show() | ||
+ | </code> | ||
+ |