import pygame
import random

maxx = 10
maxy = 10
pixel_pro_einheit = 40

breite = maxx * pixel_pro_einheit
hoehe = maxy * pixel_pro_einheit

def zeichne_quadrat(x, y, farbe="white"):
    rechteck = pygame.Rect(x*pixel_pro_einheit, y*pixel_pro_einheit, pixel_pro_einheit, pixel_pro_einheit)
    pygame.draw.rect(fenster, farbe, rechteck)

def linie(x0, y0, x1, y1, farbe="white"):
    pygame.draw.line(fenster, farbe, (x0*pixel_pro_einheit, y0*pixel_pro_einheit), (x1*pixel_pro_einheit, y1*pixel_pro_einheit))

def zeichne_spielfeld(zustand):
    fenster.fill("black")
    for x in range(maxx):
        for y in range(maxy):
            if zustand[x][y] != "black":
                zeichne_quadrat(x, y, zustand[x][y])
    for x in range(maxx+1):
        linie(x, 0, x, maxy+1, "gray60")
    for y in range(maxy+1):
        linie(0, y, maxx+1, y, "gray60")
    pygame.display.flip()

def neuer_zustand(alt):
    # Erzeugt ein 2-dimensionales Array (= Liste von Listen) 
    # der Grösse maxx mal maxy. Alle Einträge sind "black". 
    neu = [["black" for y in range(maxy)] for x in range(maxx)]
    
    for x in range(maxx):
        for y in range(maxy):
            # Die folgende Zeile ist mit einigen Zeilen Code so zu ersetzen,
            # dass das Game of Life simuliert wird.
            # Zähle zunächst die Anzahl der lebendigen Nachbarn des Feldes (x, y).
            neu[x][y] = alt[x][(y-1) % maxy]

    return neu

print("Game of Life")
print("Space key: single time step")
print("r key: run/stop simulation")

pygame.init()
fenster = pygame.display.set_mode((breite+1, hoehe+1))
pygame.display.set_caption("Game of Life")

# Erzeugt ein 2-dimensionales Array (= Liste von Listen) 
# der Grösse maxx mal maxy. 
# Die Einträge sind "black" oder "white", jeweils mit Wahrscheinlichkeit 0.5. 
zustand = [["black" if random.random() < 0.5 else "white" for y in range(maxy)] for x in range(maxx)]

zeit = 0
print(f'{zeit=}')
zeichne_spielfeld(zustand)

ende = False
stop = True
einzelschritt = True
while not ende:
    if not stop:
        zustand = neuer_zustand(zustand)
        zeit += 1
        print(f'{zeit=}')
        zeichne_spielfeld(zustand)
        pygame.time.delay(500)
        if einzelschritt:
            stop = True
    else:
        pygame.display.update()

    for ereignis in pygame.event.get():
        if ereignis.type == pygame.QUIT:
            ende = True
        elif ereignis.type == pygame.KEYDOWN:
            if ereignis.key in {pygame.K_q, pygame.KMOD_SHIFT+pygame.K_q, pygame.K_ESCAPE}:
                ende = True
            elif ereignis.key == pygame.K_r:
                stop = not stop
                einzelschritt = False
            elif ereignis.key == pygame.K_SPACE:
                stop = False
                einzelschritt = True

pygame.image.save(fenster, "gol.jpg")
pygame.quit()