#include <FastLED.h>

#define WIDTH 16                            //Ширина матрицы
#define HEIGHT 16                           //Высота матрицы
#define LED_PIN 13                          //Пин подключения матрицы на ардуино
#define NUM_LEDS (WIDTH * HEIGHT)           //Общее количество светодиодов
#define BRIGHTNESS 255                      //Яркость (0-255)

CRGB leds[NUM_LEDS];                        //Массив для светодиодов

char board[WIDTH][HEIGHT] = {0};            // Инициализация игрового поля

void setup() {
  FastLED.addLeds<WS2811, LED_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);
  FastLED.setBrightness(BRIGHTNESS);
  randomSeed(analogRead(0));
  SetNewBoard();
}

void NextStep() {                           //Функция обновления состояния доски
  char tempBoard[WIDTH][HEIGHT] = {0};      //Временный массив

  bool flag = false;
  for (char i = 0; i < HEIGHT; i++) {
    for (char j = 0; j < WIDTH; j++) {
      leds[XY(i, j)] = CRGB::Black;         //Очистка светодиодов
      if (board[i][j] == 3) {
        flag = true;
        tempBoard[i][j] = 1;
        tempBoard[i + 1][j] = 2;
        tempBoard[i][j + 1] = 2;
        tempBoard[i][j - 1] = 2;
        tempBoard[i - 1][j] = 2;
      }
      else if (board[i][j] == 2) {
        flag = true;
        tempBoard[i][j] = 1;
        if (i == 0 || j == 0 || i == HEIGHT - 1 || j == WIDTH - 1)
          continue;
        char arr[2] = {-1, 1};
        char x = random(-1, 2);
        char y = 0;
        if (x == 0)
          y = arr[random(2)];

        tempBoard[i + y][j + x] = 2;
      }
      else if (board[i][j] == 1 && tempBoard[i][j] != 2) {
        tempBoard[i][j] = 1;
      }
    }
  }

  for (char i = 0; i < WIDTH; i++) {        //Копирование временного массива в основной
    for (char j = 0; j < HEIGHT; j++) {
      board[i][j] = tempBoard[i][j];
    }
  }

  if (flag == false)
    SetNewBoard();
}

void SetNewBoard() {
  for (char i = 0; i < HEIGHT; i++) {
    for (char j = 0; j < WIDTH; j++) {
      board[i][j] = 0;
    }
  }

  for (char i = 0; i < random(3, 7); i++)
    board[random(HEIGHT)][random(WIDTH)] = 3;
}

int XY(char x, char y) {                    //Функция преобразования координат
	  return ((WIDTH - x) * WIDTH  - (HEIGHT - y));
}

void loop() {
  for (char i = 0; i < HEIGHT; i++) {       //Отображение текущего состояния на матрице
    for (char j = 0; j < WIDTH; j++) {
      if (board[i][j] == 3)
        leds[XY(i, j)] = CRGB(0, 255, 0);
      else if (board[i][j] == 2)
        leds[XY(i, j)] = CRGB(255, 0, 0);
      else if (board[i][j] == 1)
        leds[XY(i, j)] = CRGB(0, 0, 255);
    }
  }

  FastLED.show();
  delay(100);

  NextStep();                               //Переход к следующему шагу
}