协助 Java 中的 for 循环/else-if 语句

Question

在这段代码中，我试图模拟从网格左上角开始的森林火灾。 根据其位置，火势蔓延到下一棵树的百分比不同。 该代码旨在移动到下一棵树，如果其左侧的树着火，它有 85% 的机会传播，并且有 35% 的机会向所有其他方向传播。 出于某种原因，我的第三个和第四个 else-if 语句不适用于向右或上方传播火力，它基本上忽略了它，我不知道为什么。

public class ForestFire {

    int[][] trees = new int [30][40];
    int fire = 1;
    int no_fire = 0;
    double fire_count = 0;
    double no_fire_count = 0;
    double total_fire_count = 0;
    double total_no_fire_count = 0;
    static int total = 10;
    double average = 0;
    int trial = 0;


    
    public void FireSpread() {
        for(int x = 0; x < total; x++) {
            for(int i = 0; i < trees.length; i++) {         
                for(int j = 0; j < trees[i].length; j++) {
                    double random = Math.random();
                    if(i == 0 && j == 0) {
                        trees[0][0] = fire;
                        System.out.print(trees[0][0] + " ");
                        fire_count++;
                        total_fire_count++;
                    }
                    else if((j-1) >= 0 && trees[i][j - 1] == fire && random < 0.85) {
                        trees[i][j] = fire;
                        System.out.print(trees[i][j] + " ");
                        fire_count++;
                        total_fire_count++;
                    }
                    else if((i-1) >= 0 && trees[i - 1][j] == fire && random < 0.35) {
                        trees[i][j] = fire;
                        System.out.print(trees[i][j] + " ");
                        fire_count++;
                        total_fire_count++;
                    }
                    else if((j+1) <= 39 && trees[i][j + 1] == fire && random < 0.35) {
                        trees[i][j] = fire;
                        System.out.print(trees[i][j] + " ");
                        fire_count++;
                        total_fire_count++;
                    }
                    else if((i+1) <= 29 && trees[i + 1][j] == fire && random < 0.35) {
                        trees[i][j] = fire;
                        System.out.print(trees[i][j] + " ");
                        fire_count++;
                        total_fire_count++;
                    }
                    else {
                        trees[i][j] = no_fire;
                        System.out.print(trees[i][j] + " ");
                        no_fire_count++;
                        total_no_fire_count++;
                    }
                    
                }
                System.out.println();
            }
            
            System.out.println();
            System.out.println("Fire Count: " + fire_count);
            System.out.println("No Fire Count: " + no_fire_count);
            System.out.println("Average: " + fire_count / 1200);
            if(fire_count > 480) {
                trial ++;
            }
            average += fire_count / 1200;
            System.out.println();
            for(int i = 0; i < trees.length; i++) {
                for(int j = 0; j < trees[i].length; j++) {
                    trees[i][j] = no_fire;
                }
            }
            fire_count = 0;
            no_fire_count = 0;
        }
        System.out.println("Above 40 Percent: " + trial);
        System.out.println("Total Fire Count: " + total_fire_count);
        System.out.println("Total No Fire Count: " + total_no_fire_count);
        System.out.println("Overall Average: " + average / total);

        System.out.println();

    }
    
    public double getFireCount() {
        return fire_count;
    }
    
    public double getNoFireCount() {
        return no_fire_count;
    }
    
    public double getTotalFireCount() {
        return total_fire_count;
    }
    
    public double getTotalNoFireCount() {
        return total_no_fire_count;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        ForestFire one = new ForestFire();
        one.FireSpread();
        System.out.println("Average Fire Count: " + one.getTotalFireCount() / total);
        System.out.println("Average No Fire Count: " + one.getTotalNoFireCount() / total);

    }
}

Answer 1

一般来说，我建议您学习编写单元测试并使用交互式调试器。 这两项技能将解决您在编码中面临的绝大多数问题。

您的代码的基本问题是，在迭代的每一步中，您都将模拟结果写入您正在从中读取当前 state 的同一数组中。 这使得传播取决于您碰巧编写for循环的方式（这是错误的）。 一般来说，您需要为每个步骤创建一个新的 state，然后在步骤结束时复制到当前的 state。 一个简单的检查（您应该在单元测试中进行检查）是每个步骤最多应该有 4 棵树着火。

作为附加提示，如果您将 state 建模为一组着火的位置而不是包含值的数组，您将使您的代码更易于阅读和理解。 这将使很多代码更简单。 理想情况下，您从当前 state 计算下一个 state 的代码如下所示：

Set<Position> nextState = new HashSet<>(currentState);
for (Position fire: currentState) {
    for (Direction direction: Direction.values()) {
        Position neighbour = direction.move(fire);
        if (neighbour.inArea() && direction.shouldSpread())
            nextState.add(neighbour);
    }
}
currentState = nextState;

这封装了关于哪些位置在Position和Direction类中的区域和传播概率的逻辑，而不是全部在单个 function 中。