SearchForm.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Data;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

namespace Game_Of_Life
{
    public partial class SearchForm : Form
    {
        private decimal time = 0.0M;

        public SearchForm()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private async void BtnSearch_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            time = 0.0M;
            btnSearch.Enabled = false;
            int height = (int)numUpDownHeight.Value;
            int width = (int)numUpDownWidth.Value;
            List<int> B = textBoxB.Text.Split(' ').Select(int.Parse).ToList();
            List<int> S = textBoxS.Text.Split(' ').Select(int.Parse).ToList();
            int rank = (int)numericUpDownRank.Value;
            await Search(width, height, B, S, rank);
        }

        private async Task Search(int width, int height, List<int> b, List<int> s, int rank = 1)
        {
            timer1.Start();
            List<CellularAutomaton> favoriteFields = new List<CellularAutomaton>();

            await Task.Run(() =>
            {
                float progress = 0;
                const int LimitOnSearchSteps = 25;
                long numOfCombinations = (long)Math.Pow(2, width * height);
                List<int> checkedFields = new List<int>();

                _ = Parallel.For(0, numOfCombinations + 1, delegate (long i) // основной цикл с перебором всех вариантов начальных условий
               {
                   progress++;
                   bool isFound = false;
                   CellularAutomaton field = new CellularAutomaton(30, 30, b, s, rank);
                   List<CellularAutomaton> listOfFields = new List<CellularAutomaton>();

                   // перевод счетчика основного цикла в двоичное число с дополнием справа нулями
                   string binaryString = Convert.ToString(i, 2).PadRight(width * height, '0');

                   // заполнение поля
                   for (int x = 0; x < width; x++)
                   {
                       for (int y = 0; y < height; y++)
                       {
                           bool currentCell = Math.Abs(char.GetNumericValue(binaryString[y + (x * height)]) - 1.0) < 0.001; // берем из строки один элемент
                           field.field[x + (field.cols / 2), y + (field.rows / 2)] = currentCell;
                       }
                   }

                   int sumOfNeighbours = field.GetSumOfAllNeighbours();
                   if (checkedFields.Contains(sumOfNeighbours))
                   {
                       return;
                   }
                   else
                   {
                       checkedFields.Add(sumOfNeighbours); // запоминаем начальное условие как проверенное
                   }

                   for (int j = 0; j < LimitOnSearchSteps; j++) // поиск состояния, совпадающего хотя бы с одним из предыдущих
                   {
                       listOfFields.Add(field.Clone());
                       field.NextGeneration();

                       if (field.IsEmpty())
                       {
                           break;
                       }

                       for (int k = 1; k < listOfFields.Count; k++)
                       {
                           if (listOfFields[k] == field && !listOfFields.Last().IsEmpty())  // сравнение с предыдущими состояниями для выявления фигур
                           {
                               favoriteFields.Add(listOfFields.Last().Crop());
                               isFound = true;
                               break;
                           }
                       }

                       if (isFound)
                       {
                           break;
                       }
                   }

                   _ = Invoke((Action)(() =>
                   {
                       progressBar1.Value = (int)(progress / numOfCombinations * 100);
                   }));
               });
            });

            timer1.Stop();
            btnSearch.Enabled = true;
            progressBar1.Value = 100;

            if (favoriteFields.Count > 0)
            {
                DemonstrateForm form3 = new DemonstrateForm(favoriteFields, b, s, rank);
                form3.Show();
            }
            else
            {
                _ = MessageBox.Show("Nothing found.");
            }
        }

        private async void Timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            await Task.Run(() =>
            {
                _ = Invoke((Action)(() =>
              {
                  time += (decimal)timer1.Interval / 1000;
                  labelTime.Text = $"Time: {time} s";
              }));
            });
        }
    }
}