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#2102. 生命遊戲

統計

題目背景

著名數學家約翰·康威(John H. Conway,1937 ~ 2020)不幸於新冠肺炎疫情中去世。他的研究興趣涵蓋組合遊戲、群論等多個領域,在有限群分類、元胞自動機和組合遊戲上做出了重要的貢獻;他致力於數學科普,設計了曾風靡全球的「康威生命遊戲」(Conway's Game of Life)。

今天,讓我們來回顧他最著名的發明之一。

生命遊戲的規則如下:

  1. 有一個正方形網格,每個格子中有一個細胞,細胞有兩種狀態:死亡或存活。每個細胞在下一刻的狀態都由其現在的狀態以及周圍 8 個細胞的狀態唯一確定。
  2. 當前細胞為存活狀態時,如果它周圍的存活細胞低於 2 個(不包含 2 個),該細胞變成死亡狀態。
  3. 當前細胞為存活狀態時,如果它周圍有 2 個或 3 個存活細胞,該細胞保持原樣。
  4. 當前細胞為存活狀態時,如果它周圍有超過 3 個存活細胞,該細胞變成死亡狀態。
  5. 當前細胞為死亡狀態時,當周圍有 3 個存活細胞,該細胞變成存活狀態,否則仍是死亡狀態。

由於計算機記憶體限制,我們無法模擬無限大網格上的生命遊戲,因此我們只考慮 $4\times 4$ 網格上的生命遊戲,即認為網格外禁止細胞存活

接下來你有 $Q$ 組詢問,每次給你一個 $4\times 4$ 網格上的每個格子狀態。問你 $T$ 個時刻之後網格上每個格子的狀態。

輸入格式

從標準輸入讀入資料。

第一行輸入一個正整數 $Q$,表示詢問組數。

接下來 $5Q$ 行,每 $5$ 行表示一組詢問。

每組詢問前 $4$ 行每行一個長為 $4$ 的 01 組成的字串。表示這個網格上每個格子的細胞狀態,其中 0 表示死亡,1 表示存活;接著一行一個正整數 $T$,表示接下來經過多少個時刻。

輸出格式

輸出到標準輸出。

輸出 $4Q$ 行,每 $4$ 行表示一組詢問對應的答案。

每組詢問的答案,每行一個長為 $4$ 的 01 組成的字串。表示這個網格上每個格子的細胞狀態,其中 0 表示死亡,1 表示存活。

範例

輸入 1

1
0000
1100
0110
0000
3

輸出 1

0100
1010
1010
0100

說明 1

經過一個時刻後,網格狀態變為

0000
1110
1110
0000

再經過一個時刻後,網格狀態變為

0100
1010
1010
0100

然後下一個狀態會與該狀態相同,也就是說接下來的時刻永遠都會保持這一狀態。因此從開始經過 3 個時刻後是該狀態。

輸入 2

見下載目錄下的 ex_2.inex_2.ans

子任務

對於 $100\%$ 的資料,保證 $Q \le 10^{4}, T \le 10^{9}$

測試點$Q$$T$
1,2,3,4$= 10^{2}$$\le 10^{2}$
5,6,7$= 10^{3}$$\le 10^{3}$
8,9$= 10$$\le 10^{9}$
10$= 10^{4}$

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