使用Java程序模拟实现新冠病毒传染效果

简单介绍

2020年注定是不平凡的一年，新冠肺炎肆虐全球，传染性特别强，目前全球感人人数还在逐渐攀升，作为中华儿女特别感谢政府作出的努力，非常感谢并致敬医护人员，是他们的努力为我们创造安全的环境，向你们致敬！

模拟方案

以下是程序粗略的模拟病毒传染过程，具体方案如下：

首先需要构造一个200 * 200的格子界面有四种不同的颜色状态标记着程序执行的过程程序执行10次，初始化格子也就是0的时候，需要在整个格子最中心的100个格子标记为红色，剩余数据随机抽取四千（且不能重复）标记为黑色，其余没有标记的为白色。之后第2次到第10次的所有数据随机转化为不同颜色

#说明

红色代表已确诊黑色代表已死亡白色代表隔离期绿色代表未感染

模拟结果

执行源码

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;// 游戏区域200*200方块的起始横坐标
	private static final int sy = 40;// 游戏区域200*200方块的起始纵坐标
	private static final int w = 3;// 每个小方格的边长
	private static final int rw = 600;// 游戏区域200*200方块的边长

	private Graphics jg;
	private Color rectColor = new Color(0xf5f5f5);
	/**
	* DrawSee构造方法
	*/
	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();
		}

		// 获取专门用于在窗口界面上绘图的对象
		jg = this.getGraphics();
		// 绘制游戏区域
		paintComponents(jg);
	}

	/**
	* 开始
	*/
	public void paintComponents(Graphics g) {
		try {
			// 设置线条颜色为红色
			g.setColor(Color.WHITE);

			// 绘制外层矩形框
			g.drawRect(sx, sy, rw, rw);

			int N = 200;
			/*
			* 绘制水平200个，垂直200个方格。 即水平方向199条线，垂直方向199条线， 外围四周4条线已经画过了，不需要再画。
			*/
			for (int i = 1; i < N; i++) {
				// 绘制第i条竖直线
				g.drawLine(sx + (i * w), sy, sx + (i * w), sy + rw);
				// 绘制第i条水平线
				g.drawLine(sx, sy + (i * w), sx + rw, sy + (i * w));
			}
			// 填写第i行从第1个方格到第N个方格里面的背景颜色（方格序号从0开始）
			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();
		}
	}

	/**
	* 数据是保留10个步长之后并根据round 向其他状态转变
	* 
	* @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时刻数据
	* 
	* @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++) {
				// 状态为1记录并且去除步长在10以内的重复数据 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"));
					}

				}

				// 状态为0向其他状态改变
				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;
					}
				}

				// 状态为-1向其他状态改变
				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;
					}
				}

				// 状态为2向其他状态改变
				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时刻
	* 
	* @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 {
					// 剩余数据
					list.add(k + "a" + k2 + "a");
				}
			}
		}
		// 剩余数据全部转换为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;
		}

		// 在为0 的基础上抽取4000 数据赋值为-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);
			}
		}
	}

	/**
	* 讲制定小方格设置为指定背景颜色
	* 
	* @param cx
	*      方格的水平方向序号
	* @param cy
	*      方格的垂直方向序号
	* @param color
	*/
	private void setGrid(int cx, int cy, Color color) {
		// 将绘图对象设置为灰色，后面会将方格背景设置为此颜色
		jg.setColor(color);
		/**
		* 方格上绘制一个小一点的矩形，矩形背景颜色为color,
		*/
		jg.fillRect(sx + (cx * w), sy + (cy * w), w - 1, w - 1);

	}

	/**
	* 根据nlength 长度 产生 num 随机数(并且不重复)
	* 
	* @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();
	}

	/**
	* 随机生成最小到最大的数据
	* 
	* @param max
	* @param min
	* @return
	*/
	private int getrNum(int max, int min) {
		Random random = new Random();
		return random.nextInt(max) % (max - min + 1) + min;

	}

	/**
	* 设置每种状态的背景颜色
	* 
	* @param i
	* @param j
	* @param s
	*/
	private void color(int i, int j, int[][] s) {
		if (s[i][j] == -1) {
			// 状态为空
			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) {
			// 恢复者
			setGrid(i, j, Color.GREEN);
		}
	}

}

说明

本文只做学习参考，如有任何不准确的地方欢迎指正。

到此这篇关于使用Java程序模拟实现新冠病毒传染效果的文章就介绍到这了,更多相关Java实现新冠病毒传染内容请搜索呐喊教程以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持呐喊教程！

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