def __init__(self, N, rseed=None):
self.N = N
self.qu = WeightedQuickUnionUF(
N * N + 2, debug=False
) # La grilla es de N * N, pero se agregan dos componentes virtuales
self.virt_top = N * N
self.virt_bottom = N * N + 1
# Usamos un hack: hay dos nodos virtuales en WQU, una para cada borde
# Conectamos todos los nodos de cada borde a su nodo virtual, luego checkeamos si ambos nodos son conexos
# Si esto es True, el sistema percola
for i in range(N):
self.qu.union(N * N, i) # El nodo N * N es virtual top
for i in range(N * N - N, N * N):
self.qu.union(N * N + 1, i) # El nodo N * N + 1 es virtual bottom
self.open = [False] * (N * N) # Indica si el nodo esta abierto o no
self.rng = Random(rseed) if rseed else Random()
class PercolationSimulation(object):
def __init__(self, N, rseed=None):
self.N = N
self.qu = WeightedQuickUnionUF(
N * N + 2, debug=False
) # La grilla es de N * N, pero se agregan dos componentes virtuales
self.virt_top = N * N
self.virt_bottom = N * N + 1
# Usamos un hack: hay dos nodos virtuales en WQU, una para cada borde
# Conectamos todos los nodos de cada borde a su nodo virtual, luego checkeamos si ambos nodos son conexos
# Si esto es True, el sistema percola
for i in range(N):
self.qu.union(N * N, i) # El nodo N * N es virtual top
for i in range(N * N - N, N * N):
self.qu.union(N * N + 1, i) # El nodo N * N + 1 es virtual bottom
self.open = [False] * (N * N) # Indica si el nodo esta abierto o no
self.rng = Random(rseed) if rseed else Random()
def adyacentes(self, p):
# Retorna los id de los nodos abiertos adyacentes a p
adyacentes = []
izq = p - 1
derecha = p + 1
arriba = p - self.N
abajo = p + self.N
# Checkea a los vecinos del nodo, viendo si realmente son vecinos, y estan abiertos
for nodo in (izq, derecha, arriba, abajo):
if 0 < nodo < self.N * self.N and self.open[nodo]:
adyacentes.append(nodo)
return adyacentes
def _percola(self): # Si ambos nodos virtuales son conexos, bingo!
return self.qu.connected(self.virt_top, self.virt_bottom)
def umbral(self):
cerrados = range(self.N * self.N) # Todos los sitios parten cerrados
self.rng.shuffle(cerrados) # Hacemos un shuffle, para ir abriendo sitios aleatoriamente
while cerrados:
nodo = cerrados.pop()
self.open[nodo] = True # Se abre el nodo
vecinos = self.adyacentes(nodo) # Se obtienen los nodos adyacentes
for vecino in vecinos: # Se establece un enlace entre el nodo y cada nodo adyacente
self.qu.union(nodo, vecino)
if self._percola():
break # Si el sistema percola, terminamos
abiertos = float(self.N ** 2 - len(cerrados))
return abiertos / (self.N * self.N) # La estimación del umbral de percolación
