Boucle en spirale
Un ami avait besoin d'un algorithme lui permettant de parcourir les éléments d'une matrice NxM (N et M étant impairs). J'ai proposé une solution, mais je voulais voir si mes collègues SO'ers pourraient proposer une meilleure solution.
Je publie ma solution en réponse à cette question.
Exemple de sortie:
Pour une matrice 3x3, le résultat devrait être:
(0, 0) (1, 0) (1, 1) (0, 1) (-1, 1) (-1, 0) (-1, -1) (0, -1) (1, -1 )
De plus, l'algorithme devrait supporter les matrices non carrées. Ainsi, par exemple, pour une matrice 5x3, le résultat devrait être:
(0, 0) (1, 0) (1, 1) (0, 1) (-1, 1) (-1, 0) (-1, -1) (0, -1) (1, -1 ) (2, -1) (2, 0) (2, 1) (-2, 1) (-2, 0) (-2, -1)
Voici ma solution (en Python):
def spiral(X, Y):
x = y = 0
dx = 0
dy = -1
for i in range(max(X, Y)**2):
if (-X/2 < x <= X/2) and (-Y/2 < y <= Y/2):
print (x, y)
# DO STUFF...
if x == y or (x < 0 and x == -y) or (x > 0 and x == 1-y):
dx, dy = -dy, dx
x, y = x+dx, y+dy
C++ quelqu'un? Traduction rapide de python, posté pour être complet
void Spiral( int X, int Y){
int x,y,dx,dy;
x = y = dx =0;
dy = -1;
int t = std::max(X,Y);
int maxI = t*t;
for(int i =0; i < maxI; i++){
if ((-X/2 <= x) && (x <= X/2) && (-Y/2 <= y) && (y <= Y/2)){
// DO STUFF...
}
if( (x == y) || ((x < 0) && (x == -y)) || ((x > 0) && (x == 1-y))){
t = dx;
dx = -dy;
dy = t;
}
x += dx;
y += dy;
}
}
let x = 0
let y = 0
let d = 1
let m = 1
while true
while 2 * x * d < m
print(x, y)
x = x + d
while 2 * y * d < m
print(x, y)
y = y + d
d = -1 * d
m = m + 1
De nombreuses solutions proposées pour ce problème ont été écrites dans divers langages de programmation, mais elles semblent toutes découler de la même approche compliquée. Je vais aborder le problème plus général du calcul d’une spirale qui peut être exprimée de manière concise en utilisant l’induction.
Cas de base: Commencez à (0, 0), avancez d’une case, tournez à gauche, avancez d’une case, tournez à gauche. Étape inductive: avancez de n + 1 carrés, tournez à gauche, avancez de n + 1 carrés, tournez à gauche.
L'élégance mathématique de l'expression de ce problème suggère fortement qu'il devrait exister un algorithme simple pour calculer la solution. En gardant à l'esprit l'abstraction, j'ai choisi de ne pas implémenter l'algorithme dans un langage de programmation spécifique, mais plutôt en pseudo-code.
D'abord, considérons un algorithme pour calculer seulement 2 itérations de la spirale à l'aide de 4 paires de boucles while. La structure de chaque paire est similaire, mais distincte en soi. Cela peut sembler fou au début (certaines boucles ne sont exécutées qu'une fois), mais pas à pas, je vais effectuer des transformations jusqu'à arriver à 4 paires de boucles identiques, qui peuvent donc être remplacées par une seule paire placée à l'intérieur d'une autre boucle. Cela nous fournira une solution générale d’informatique n itérations sans utiliser de condition.
let x = 0
let y = 0
//RIGHT, UP
while x < 1
print(x, y)
x = x + 1
while y < 1
print(x, y)
y = y + 1
//LEFT, LEFT, DOWN, DOWN
while x > -1
print(x, y)
x = x - 1
while y > -1
print(x, y)
y = y - 1
//RIGHT, RIGHT, RIGHT, UP, UP, UP
while x < 2
print(x, y)
x = x + 1
while y < 2
print(x, y)
y = y + 1
//LEFT, LEFT, LEFT, LEFT, DOWN, DOWN, DOWN, DOWN
while x > -2
print(x, y)
x = x - 1
while y > -2
print(x, y)
y = y - 1
La première transformation que nous allons effectuer est l’introduction d’une nouvelle variable d, pour direction, qui contient la valeur +1 ou -1. La direction change après chaque paire de boucles. Puisque nous connaissons la valeur de d en tous points, nous pouvons multiplier chaque côté de chaque inégalité par elle, ajuster le sens de l’inégalité en conséquence et simplifier toute multiplication de d par une constante à une autre constante. Cela nous laisse avec ce qui suit.
let x = 0
let y = 0
let d = 1
//RIGHT, UP
while x * d < 1
print(x, y)
x = x + d
while y * d < 1
print(x, y)
y = y + d
d = -1 * d
//LEFT, LEFT, DOWN, DOWN
while x * d < 1
print(x, y)
x = x + d
while y * d < 1
print(x, y)
y = y + d
d = -1 * d
//RIGHT, RIGHT, RIGHT, UP, UP, UP
while x * d < 2
print(x, y)
x = x + d
while y * d < 2
print(x, y)
y = y + d
d = -1 * d
//LEFT, LEFT, LEFT, LEFT, DOWN, DOWN, DOWN, DOWN
while x * d < 2
print(x, y)
x = x + d
while y * d < 2
print(x, y)
y = y + d
Nous notons maintenant que x * d et le RHS sont des entiers. Nous pouvons donc soustraire toute valeur réelle comprise entre 0 et 1 du RHS sans affecter le résultat de l'inégalité. Nous avons choisi de soustraire 0,5 des inégalités de toutes les autres paires de boucles while afin d'établir plus d'un motif.
let x = 0
let y = 0
let d = 1
//RIGHT, UP
while x * d < 0.5
print(x, y)
x = x + d
while y * d < 0.5
print(x, y)
y = y + d
d = -1 * d
//LEFT, LEFT, DOWN, DOWN
while x * d < 1
print(x, y)
x = x + d
while y * d < 1
print(x, y)
y = y + d
d = -1 * d
//RIGHT, RIGHT, RIGHT, UP, UP, UP
while x * d < 1.5
print(x, y)
x = x + d
while y * d < 1.5
print(x, y)
y = y + d
d = -1 * d
//LEFT, LEFT, LEFT, LEFT, DOWN, DOWN, DOWN, DOWN
while x * d < 2
print(x, y)
x = x + d
while y * d < 2
print(x, y)
y = y + d
Nous pouvons maintenant introduire une autre variable m pour le nombre de pas effectués à chaque paire de boucles while.
let x = 0
let y = 0
let d = 1
let m = 0.5
//RIGHT, UP
while x * d < m
print(x, y)
x = x + d
while y * d < m
print(x, y)
y = y + d
d = -1 * d
m = m + 0.5
//LEFT, LEFT, DOWN, DOWN
while x * d < m
print(x, y)
x = x + d
while y * d < m
print(x, y)
y = y + d
d = -1 * d
m = m + 0.5
//RIGHT, RIGHT, RIGHT, UP, UP, UP
while x * d < m
print(x, y)
x = x + d
while y * d < m
print(x, y)
y = y + d
d = -1 * d
m = m + 0.5
//LEFT, LEFT, LEFT, LEFT, DOWN, DOWN, DOWN, DOWN
while x * d < m
print(x, y)
x = x + d
while y * d < m
print(x, y)
y = y + d
Enfin, nous voyons que la structure de chaque paire de boucles while est identique et peut être réduite à une seule boucle placée à l’intérieur d’une autre boucle. Aussi, pour éviter d’utiliser des nombres réels, j’ai multiplié la valeur initiale de m; la valeur m est incrémentée de; et les deux côtés de chaque inégalité par 2.
Cela conduit à la solution indiquée au début de cette réponse.
J'aime les générateurs de python.
def spiral(N, M):
x,y = 0,0
dx, dy = 0, -1
for dumb in xrange(N*M):
if abs(x) == abs(y) and [dx,dy] != [1,0] or x>0 and y == 1-x:
dx, dy = -dy, dx # corner, change direction
if abs(x)>N/2 or abs(y)>M/2: # non-square
dx, dy = -dy, dx # change direction
x, y = -y+dx, x+dy # jump
yield x, y
x, y = x+dx, y+dy
Test avec:
print 'Spiral 3x3:'
for a,b in spiral(3,3):
print (a,b),
print '\n\nSpiral 5x3:'
for a,b in spiral(5,3):
print (a,b),
Vous recevez:
Spiral 3x3:
(0, 0) (1, 0) (1, 1) (0, 1) (-1, 1) (-1, 0) (-1, -1) (0, -1) (1, -1)
Spiral 5x3:
(0, 0) (1, 0) (1, 1) (0, 1) (-1, 1) (-1, 0) (-1, -1) (0, -1) (1, -1) (2, -1) (2, 0) (2, 1) (-2, 1) (-2, 0) (-2, -1)
Voici une solution O(1)) pour trouver la position dans une spirale carrée: Fiddle
function spiral(n) {
// given n an index in the squared spiral
// p the sum of point in inner square
// a the position on the current square
// n = p + a
var r = Math.floor((Math.sqrt(n + 1) - 1) / 2) + 1;
// compute radius : inverse arithmetic sum of 8+16+24+...=
var p = (8 * r * (r - 1)) / 2;
// compute total point on radius -1 : arithmetic sum of 8+16+24+...
var en = r * 2;
// points by face
var a = (1 + n - p) % (r * 8);
// compute de position and shift it so the first is (-r,-r) but (-r+1,-r)
// so square can connect
var pos = [0, 0, r];
switch (Math.floor(a / (r * 2))) {
// find the face : 0 top, 1 right, 2, bottom, 3 left
case 0:
{
pos[0] = a - r;
pos[1] = -r;
}
break;
case 1:
{
pos[0] = r;
pos[1] = (a % en) - r;
}
break;
case 2:
{
pos[0] = r - (a % en);
pos[1] = r;
}
break;
case 3:
{
pos[0] = -r;
pos[1] = r - (a % en);
}
break;
}
console.log("n : ", n, " r : ", r, " p : ", p, " a : ", a, " --> ", pos);
return pos;
}
Tentative de "code golf" en Java, basée sur la variante C++.
public static void Spiral(int X, int Y) {
int x=0, y=0, dx = 0, dy = -1;
int t = Math.max(X,Y);
int maxI = t*t;
for (int i=0; i < maxI; i++){
if ((-X/2 <= x) && (x <= X/2) && (-Y/2 <= y) && (y <= Y/2)) {
System.out.println(x+","+y);
//DO STUFF
}
if( (x == y) || ((x < 0) && (x == -y)) || ((x > 0) && (x == 1-y))) {
t=dx; dx=-dy; dy=t;
}
x+=dx; y+=dy;
}
}
Voici une solution C++ qui montre que vous pouvez calculer directement et facilement les coordonnées suivantes (x, y) à partir des coordonnées précédentes - vous n'avez pas besoin de suivre la direction actuelle, le rayon ou quoi que ce soit d'autre:
void spiral(const int M, const int N)
{
// Generate an Ulam spiral centered at (0, 0).
int x = 0;
int y = 0;
int end = max(N, M) * max(N, M);
for(int i = 0; i < end; ++i)
{
// Translate coordinates and mask them out.
int xp = x + N / 2;
int yp = y + M / 2;
if(xp >= 0 && xp < N && yp >= 0 && yp < M)
cout << xp << '\t' << yp << '\n';
// No need to track (dx, dy) as the other examples do:
if(abs(x) <= abs(y) && (x != y || x >= 0))
x += ((y >= 0) ? 1 : -1);
else
y += ((x >= 0) ? -1 : 1);
}
}
Si tout ce que vous essayez de faire est de générer les N premiers points de la spirale (sans la contrainte de masquage du problème d'origine consistant à masquer une région N x M), le code devient très simple:
void spiral(const int N)
{
int x = 0;
int y = 0;
for(int i = 0; i < N; ++i)
{
cout << x << '\t' << y << '\n';
if(abs(x) <= abs(y) && (x != y || x >= 0))
x += ((y >= 0) ? 1 : -1);
else
y += ((x >= 0) ? -1 : 1);
}
}
Le truc, c'est que vous pouvez comparer x et y pour déterminer de quel côté du carré vous vous trouvez, et cela vous indique dans quelle direction vous déplacer.
TDD, en Java.
SpiralTest.Java:
import Java.awt.Point;
import Java.util.List;
import junit.framework.TestCase;
public class SpiralTest extends TestCase {
public void test3x3() throws Exception {
assertEquals("(0, 0) (1, 0) (1, 1) (0, 1) (-1, 1) (-1, 0) (-1, -1) (0, -1) (1, -1)", strung(new Spiral(3, 3).spiral()));
}
public void test5x3() throws Exception {
assertEquals("(0, 0) (1, 0) (1, 1) (0, 1) (-1, 1) (-1, 0) (-1, -1) (0, -1) (1, -1) (2, -1) (2, 0) (2, 1) (-2, 1) (-2, 0) (-2, -1)",
strung(new Spiral(5, 3).spiral()));
}
private String strung(List<Point> points) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (Point point : points)
sb.append(strung(point));
return sb.toString().trim();
}
private String strung(Point point) {
return String.format("(%s, %s) ", point.x, point.y);
}
}
Spiral.Java:
import Java.awt.Point;
import Java.util.ArrayList;
import Java.util.List;
public class Spiral {
private enum Direction {
E(1, 0) {Direction next() {return N;}},
N(0, 1) {Direction next() {return W;}},
W(-1, 0) {Direction next() {return S;}},
S(0, -1) {Direction next() {return E;}},;
private int dx;
private int dy;
Point advance(Point point) {
return new Point(point.x + dx, point.y + dy);
}
abstract Direction next();
Direction(int dx, int dy) {
this.dx = dx;
this.dy = dy;
}
};
private final static Point Origin = new Point(0, 0);
private final int width;
private final int height;
private Point point;
private Direction direction = Direction.E;
private List<Point> list = new ArrayList<Point>();
public Spiral(int width, int height) {
this.width = width;
this.height = height;
}
public List<Point> spiral() {
point = Origin;
int steps = 1;
while (list.size() < width * height) {
advance(steps);
advance(steps);
steps++;
}
return list;
}
private void advance(int n) {
for (int i = 0; i < n; ++i) {
if (inBounds(point))
list.add(point);
point = direction.advance(point);
}
direction = direction.next();
}
private boolean inBounds(Point p) {
return between(-width / 2, width / 2, p.x) && between(-height / 2, height / 2, p.y);
}
private static boolean between(int low, int high, int n) {
return low <= n && n <= high;
}
}
Voici ma solution (en rubis)
def spiral(xDim, yDim)
sx = xDim / 2
sy = yDim / 2
cx = cy = 0
direction = distance = 1
yield(cx,cy)
while(cx.abs <= sx || cy.abs <= sy)
distance.times { cx += direction; yield(cx,cy) if(cx.abs <= sx && cy.abs <= sy); }
distance.times { cy += direction; yield(cx,cy) if(cx.abs <= sx && cy.abs <= sy); }
distance += 1
direction *= -1
end
end
spiral(5,3) { |x,y|
print "(#{x},#{y}),"
}
Haskell, faites votre choix:
spiral x y = (0, 0) : concatMap ring [1 .. max x' y'] where
ring n | n > x' = left x' n ++ right x' (-n)
ring n | n > y' = up n y' ++ down (-n) y'
ring n = up n n ++ left n n ++ down n n ++ right n n
up x y = [(x, n) | n <- [1-y .. y]]; down = (.) reverse . up
right x y = [(n, y) | n <- [1-x .. x]]; left = (.) reverse . right
(x', y') = (x `div` 2, y `div` 2)
spiral x y = filter (\(x',y') -> 2*abs x' <= x && 2*abs y' <= y) .
scanl (\(a,b) (c,d) -> (a+c,b+d)) (0,0) $
concat [ (:) (1,0) . tail
$ concatMap (replicate n) [(0,1),(-1,0),(0,-1),(1,0)]
| n <- [2,4..max x y] ]
J'ai une bibliothèque open source, pixelscan, c'est-à-dire une bibliothèque python qui fournit fonctions permettant de numériser des pixels sur une grille dans une variété de motifs spatiaux, tels que des cercles, des anneaux, des grilles, des serpents et des marches aléatoires, ainsi que de nombreuses transformations (par exemple, découper, échanger, faire pivoter, traduire). le problème peut être résolu comme suit
for x, y in clip(swap(ringscan(0, 0, 0, 2)), miny=-1, maxy=1):
print x, y
qui rapporte les points
(0,0) (1,0) (1,1) (0,1) (-1,1) (-1,0) (-1,-1) (0,-1) (1,-1) (2,0) (2,1) (-2,1) (-2,0)
(-2,-1) (2,-1)
Les générateurs et les transformations de bibliothèques peuvent être chaînés pour modifier les points dans une grande variété d'ordres et de schémas spatiaux.
Ceci est une version légèrement différente - essayant d'utiliser recursion et iterators dans LUA. A chaque étape, le programme descend plus à l'intérieur de la matrice et effectue des boucles. J'ai également ajouté un drapeau supplémentaire à la spirale clockwise ou anticlockwise. La sortie commence par les coins en bas à droite et effectue une boucle récursive vers le centre.
local row, col, clockwise
local SpiralGen
SpiralGen = function(loop) -- Generator of elements in one loop
local startpos = { x = col - loop, y = row - loop }
local IteratePosImpl = function() -- This function calculates returns the cur, next position in a loop. If called without check, it loops infinitely
local nextpos = {x = startpos.x, y = startpos.y}
local step = clockwise and {x = 0, y = -1} or { x = -1, y = 0 }
return function()
curpos = {x = nextpos.x, y = nextpos.y}
nextpos.x = nextpos.x + step.x
nextpos.y = nextpos.y + step.y
if (((nextpos.x == loop or nextpos.x == col - loop + 1) and step.y == 0) or
((nextpos.y == loop or nextpos.y == row - loop + 1) and step.x == 0)) then --Hit a corner in the loop
local tempstep = {x = step.x, y = step.y}
step.x = clockwise and tempstep.y or -tempstep.y
step.y = clockwise and -tempstep.x or tempstep.x
-- retract next step with new step
nextpos.x = curpos.x + step.x
nextpos.y = curpos.y + step.y
end
return curpos, nextpos
end
end
local IteratePos = IteratePosImpl() -- make an instance
local curpos, nextpos = IteratePos()
while (true) do
if(nextpos.x == startpos.x and nextpos.y == startpos.y) then
coroutine.yield(curpos)
SpiralGen(loop+1) -- Go one step inner, since we're done with this loop
break -- done with inner loop, get out
else
if(curpos.x < loop + 1 or curpos.x > col - loop or curpos.y < loop + 1 or curpos.y > row - loop) then
break -- done with all elemnts, no place to loop further, break out of recursion
else
local curposL = {x = curpos.x, y = curpos.y}
curpos, nextpos = IteratePos()
coroutine.yield(curposL)
end
end
end
end
local Spiral = function(rowP, colP, clockwiseP)
row = rowP
col = colP
clockwise = clockwiseP
return coroutine.wrap(function() SpiralGen(0) end) -- make a coroutine that returns all the values as an iterator
end
--test
for pos in Spiral(10,2,true) do
print (pos.y, pos.x)
end
for pos in Spiral(10,9,false) do
print (pos.y, pos.x)
end
Voici une réponse dans Julia: mon approche consiste à attribuer les points en carrés concentriques ("spirales") autour de l’origine (0,0), Où chaque carré a une longueur de côté m = 2n + 1, Pour produire un dictionnaire ordonné avec numéros d'emplacement (à partir de 1 pour l'origine) en tant que clés et coordonnées correspondantes en tant que valeur.
Puisque l'emplacement maximum par spirale est à (n,-n), Le reste des points peut être trouvé simplement en remontant à partir de ce point, c'est-à-dire depuis le coin inférieur droit par m-1 Unités, puis en répétant perpendiculaire 3 segments de m-1 unités.
Ce processus est écrit dans l’ordre inverse ci-dessous, correspondant au déroulement de la spirale plutôt qu’à ce processus de comptage inverse, c’est-à-dire que le segment ra [ascendant droit] est décrémenté de 3(m+1), puis la [ascendeur gauche] de 2(m+1), etc. - j'espère que cela s'explique de soi.
import DataStructures: OrderedDict, merge
function spiral(loc::Int)
s = sqrt(loc-1) |> floor |> Int
if s % 2 == 0
s -= 1
end
s = (s+1)/2 |> Int
return s
end
function perimeter(n::Int)
n > 0 || return OrderedDict([1,[0,0]])
m = 2n + 1 # width/height of the spiral [square] indexed by n
# loc_max = m^2
# loc_min = (2n-1)^2 + 1
ra = [[m^2-(y+3m-3), [n,n-y]] for y in (m-2):-1:0]
la = [[m^2-(y+2m-2), [y-n,n]] for y in (m-2):-1:0]
ld = [[m^2-(y+m-1), [-n,y-n]] for y in (m-2):-1:0]
rd = [[m^2-y, [n-y,-n]] for y in (m-2):-1:0]
return OrderedDict(vcat(ra,la,ld,rd))
end
function walk(n)
cds = OrderedDict(1 => [0,0])
n > 0 || return cds
for i in 1:n
cds = merge(cds, perimeter(i))
end
return cds
end
Donc, pour votre premier exemple, brancher m = 3 Dans l'équation pour trouver n donne n = (5-1)/2 = 2, et walk(2) donne un dictionnaire ordonné d'emplacement en coordonnées, que vous pouvez transformer en juste un tableau de coordonnées en accédant au champ vals du dictionnaire:
walk(2)
DataStructures.OrderedDict{Any,Any} with 25 entries:
1 => [0,0]
2 => [1,0]
3 => [1,1]
4 => [0,1]
⋮ => ⋮
[(co[1],co[2]) for co in walk(2).vals]
25-element Array{Tuple{Int64,Int64},1}:
(0,0)
(1,0)
⋮
(1,-2)
(2,-2)
Notez que pour certaines fonctions [p. Ex. norm] il peut être préférable de laisser les coordonnées dans des tableaux plutôt que Tuple{Int,Int}, mais ici je les change en tuples - (x,y) - comme demandé, en utilisant la liste de compréhension.
Le contexte pour "prendre en charge" une matrice non carrée n'est pas spécifié (notez que cette solution calcule toujours les valeurs hors réseau), mais si vous souhaitez filtrer uniquement sur la plage x de y (ici pour x=5, y=3) après le calcul de la spirale complète, puis intersect cette matrice par rapport aux valeurs de walk.
grid = [[x,y] for x in -2:2, y in -1:1]
5×3 Array{Array{Int64,1},2}:
[-2,-1] [-2,0] [-2,1]
⋮ ⋮ ⋮
[2,-1] [2,0] [2,1]
[(co[1],co[2]) for co in intersect(walk(2).vals, grid)]
15-element Array{Tuple{Int64,Int64},1}:
(0,0)
(1,0)
⋮
(-2,0)
(-2,-1)
Ceci est en C.
Il m'est arrivé de choisir de mauvais noms de variables. Dans les noms T == en haut, L == à gauche, B == en bas, R == à droite. Donc, tli est en haut à gauche i et brj est en bas à droite j.
#include<stdio.h>
typedef enum {
TLTOR = 0,
RTTOB,
BRTOL,
LBTOT
} Direction;
int main() {
int arr[][3] = {{1,2,3},{4,5,6}, {7,8,9}, {10,11,12}};
int tli = 0, tlj = 0, bri = 3, brj = 2;
int i;
Direction d = TLTOR;
while (tli < bri || tlj < brj) {
switch (d) {
case TLTOR:
for (i = tlj; i <= brj; i++) {
printf("%d ", arr[tli][i]);
}
tli ++;
d = RTTOB;
break;
case RTTOB:
for (i = tli; i <= bri; i++) {
printf("%d ", arr[i][brj]);
}
brj --;
d = BRTOL;
break;
case BRTOL:
for (i = brj; i >= tlj; i--) {
printf("%d ", arr[bri][i]);
}
bri --;
d = LBTOT;
break;
case LBTOT:
for (i = bri; i >= tli; i--) {
printf("%d ", arr[i][tlj]);
}
tlj ++;
d = TLTOR;
break;
}
}
if (tli == bri == tlj == brj) {
printf("%d\n", arr[tli][tlj]);
}
}
Voici une solution dans Python 3 pour imprimer des entiers consécutifs dans une spirale dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens contraire des aiguilles d'une montre.
import math
def sp(n): # spiral clockwise
a=[[0 for x in range(n)] for y in range(n)]
last=1
for k in range(n//2+1):
for j in range(k,n-k):
a[k][j]=last
last+=1
for i in range(k+1,n-k):
a[i][j]=last
last+=1
for j in range(n-k-2,k-1,-1):
a[i][j]=last
last+=1
for i in range(n-k-2,k,-1):
a[i][j]=last
last+=1
s=int(math.log(n*n,10))+2 # compute size of cell for printing
form="{:"+str(s)+"}"
for i in range(n):
for j in range(n):
print(form.format(a[i][j]),end="")
print("")
sp(3)
# 1 2 3
# 8 9 4
# 7 6 5
sp(4)
# 1 2 3 4
# 12 13 14 5
# 11 16 15 6
# 10 9 8 7
def sp_cc(n): # counterclockwise
a=[[0 for x in range(n)] for y in range(n)]
last=1
for k in range(n//2+1):
for j in range(n-k-1,k-1,-1):
a[n-k-1][j]=last
last+=1
for i in range(n-k-2,k-1,-1):
a[i][j]=last
last+=1
for j in range(k+1,n-k):
a[i][j]=last
last+=1
for i in range(k+1,n-k-1):
a[i][j]=last
last+=1
s=int(math.log(n*n,10))+2 # compute size of cell for printing
form="{:"+str(s)+"}"
for i in range(n):
for j in range(n):
print(form.format(a[i][j]),end="")
print("")
sp_cc(5)
# 9 10 11 12 13
# 8 21 22 23 14
# 7 20 25 24 15
# 6 19 18 17 16
# 5 4 3 2 1
Explication
Une spirale est constituée de carrés concentriques. Par exemple, un carré de 5x5 avec une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre ressemble à ceci:
5x5 3x3 1x1
>>>>>
^ v >>>
^ v + ^ v + >
^ v <<<
<<<<v
(>>>>> signifie "va 5 fois à droite" ou augmente 5 fois l’index de la colonne, v signifie en bas ou augmente l’index de la ligne, etc.)
Tous les carrés sont identiques jusqu’à leur taille, j’ai bouclé sur les carrés concentriques.
Pour chaque carré, le code comporte quatre boucles (une de chaque côté). Dans chaque boucle, nous augmentons ou diminuons l'index des colonnes ou des lignes. Si i est l'index de la ligne et j l'index de la colonne, un carré de 5x5 peut être construit en: - incrémentant j de 0 à 4 (5 fois) - incrémentant i de 1 à 4 (4 fois) - décrémentation j de 3 à 0 (4 fois) - décrémentation i de 3 à 1 (3 fois)
Pour les carrés suivants (3x3 et 1x1), nous procédons de la même manière, mais nous décalons les indices initial et final de manière appropriée. J'ai utilisé un index k pour chaque carré concentrique, il y a n // 2 + 1 carrés concentriques.
Enfin, quelques maths pour de jolies impressions.
Pour imprimer les index:
def spi_cc(n): # counter-clockwise
a=[[0 for x in range(n)] for y in range(n)]
ind=[]
last=n*n
for k in range(n//2+1):
for j in range(n-k-1,k-1,-1):
ind.append((n-k-1,j))
for i in range(n-k-2,k-1,-1):
ind.append((i,j))
for j in range(k+1,n-k):
ind.append((i,j))
for i in range(k+1,n-k-1):
ind.append((i,j))
print(ind)
spi_cc(5)
Voici c #, linq'ish.
public static class SpiralCoords
{
public static IEnumerable<Tuple<int, int>> GenerateOutTo(int radius)
{
//TODO trap negative radius. 0 is ok.
foreach(int r in Enumerable.Range(0, radius + 1))
{
foreach(Tuple<int, int> coord in GenerateRing(r))
{
yield return coord;
}
}
}
public static IEnumerable<Tuple<int, int>> GenerateRing(int radius)
{
//TODO trap negative radius. 0 is ok.
Tuple<int, int> currentPoint = Tuple.Create(radius, 0);
yield return Tuple.Create(currentPoint.Item1, currentPoint.Item2);
//move up while we can
while (currentPoint.Item2 < radius)
{
currentPoint.Item2 += 1;
yield return Tuple.Create(currentPoint.Item1, currentPoint.Item2);
}
//move left while we can
while (-radius < currentPoint.Item1)
{
currentPoint.Item1 -=1;
yield return Tuple.Create(currentPoint.Item1, currentPoint.Item2);
}
//move down while we can
while (-radius < currentPoint.Item2)
{
currentPoint.Item2 -= 1;
yield return Tuple.Create(currentPoint.Item1, currentPoint.Item2);
}
//move right while we can
while (currentPoint.Item1 < radius)
{
currentPoint.Item1 +=1;
yield return Tuple.Create(currentPoint.Item1, currentPoint.Item2);
}
//move up while we can
while (currentPoint.Item2 < -1)
{
currentPoint.Item2 += 1;
yield return Tuple.Create(currentPoint.Item1, currentPoint.Item2);
}
}
}
Le premier exemple de la question (3x3) serait:
var coords = SpiralCoords.GenerateOutTo(1);
Le deuxième exemple de la question (5x3) serait:
var coords = SpiralCoords.GenerateOutTo(2).Where(x => abs(x.Item2) < 2);
Voici une solution itérative JavaScript (ES6) à ce problème:
let spiralMatrix = (x, y, step, count) => {
let distance = 0;
let range = 1;
let direction = 'up';
for ( let i = 0; i < count; i++ ) {
console.log('x: '+x+', y: '+y);
distance++;
switch ( direction ) {
case 'up':
y += step;
if ( distance >= range ) {
direction = 'right';
distance = 0;
}
break;
case 'right':
x += step;
if ( distance >= range ) {
direction = 'bottom';
distance = 0;
range += 1;
}
break;
case 'bottom':
y -= step;
if ( distance >= range ) {
direction = 'left';
distance = 0;
}
break;
case 'left':
x -= step;
if ( distance >= range ) {
direction = 'up';
distance = 0;
range += 1;
}
break;
default:
break;
}
}
}
Voici comment l'utiliser:
spiralMatrix(0, 0, 1, 100);
Cela créera une spirale extérieure commençant aux coordonnées (x = 0, y = 0) avec un pas de 1 et un nombre total d'éléments égal à 100. L'implémentation commence toujours le mouvement dans l'ordre suivant - haut, droite, bas, la gauche.
Veuillez noter que cette implémentation crée des matrices carrées.
C'est une solution Python/Numpy qui remplit n'importe quel rectangle avec une spirale. Cela résout un problème légèrement différent de celui de la question initiale, mais c'est ce dont j'avais besoin.
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
def spiral(m, n):
M = np.zeros([m, n], dtype=int)
i, j = 0, 0 # location of "turtle"
di, dj = 0, 1 # direction of movement
h = (np.min([m,n]))/2
for ii in range(m * n):
M[i, j] = ii
if (i < h and (i == j+1 or i+1 == n-j)) or (i >= m-h and (m-i == n-j or m-i == j+1)):
di, dj = dj, -di # turn clockwise
i, j = i + di, j + dj
return M
plt.imshow(spiral(16, 24))
J'ai créé celui-ci avec un ami qui ajuste la spirale au format de la toile en Javascript. La meilleure solution que j'ai obtenue pour une évolution de l'image pixel par pixel, remplissant toute l'image.
J'espère que ça aide quelqu'un.
var width = 150;
var height = 50;
var x = -(width - height)/2;
var y = 0;
var dx = 1;
var dy = 0;
var x_limit = (width - height)/2;
var y_limit = 0;
var counter = 0;
var canvas = document.getElementById("canvas");
var ctx = canvas.getContext('2d');
setInterval(function(){
if ((-width/2 < x && x <= width/2) && (-height/2 < y && y <= height/2)) {
console.log("[ " + x + " , " + y + " ]");
ctx.fillStyle = "#FF0000";
ctx.fillRect(width/2 + x, height/2 - y,1,1);
}
if( dx > 0 ){//Dir right
if(x > x_limit){
dx = 0;
dy = 1;
}
}
else if( dy > 0 ){ //Dir up
if(y > y_limit){
dx = -1;
dy = 0;
}
}
else if(dx < 0){ //Dir left
if(x < (-1 * x_limit)){
dx = 0;
dy = -1;
}
}
else if(dy < 0) { //Dir down
if(y < (-1 * y_limit)){
dx = 1;
dy = 0;
x_limit += 1;
y_limit += 1;
}
}
counter += 1;
//alert (counter);
x += dx;
y += dy;
}, 1);
Vous pouvez le voir travailler sur http://jsfiddle.net/hitbyatruck/c4Kd6/ . Assurez-vous simplement de changer la largeur et la hauteur du canevas sur les vars javascript et sur les attributs du HTML.
Here is my attempt for simple C solution. First print the outer spiral and move one block inside..and repeat.
#define ROWS 5
#define COLS 5
//int A[ROWS][COLS] = { {1, 2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {11, 12, 13, 14}, {15, 16, 17, 18} };
//int A[ROWS][COLS] = { {1, 2, 3}, {6, 7, 8}, { 12, 13, 14} };
//int A[ROWS][COLS] = { {1, 2}, {3, 4}};
int A[ROWS][COLS] = { {1, 2, 3, 4, 5}, {6, 7, 8, 9, 10}, {11, 12, 13, 14, 15} , {16, 17, 18, 19, 20}, {21, 22, 23, 24, 25} };
void print_spiral(int rows, int cols)
{
int row = 0;
int offset = 0;
while (offset < (ROWS - 1)) {
/* print one outer loop at a time. */
for (int col = offset; col <= cols; col++) {
printf("%d ", A[offset][col]);
}
for (row = offset + 1; row <= rows; row++) {
printf("%d ", A[row][cols]);
}
for (int col = cols - 1; col >= offset; col--) {
printf("%d ", A[rows][col]);
}
for (row = rows - 1; row >= offset + 1; row--) {
printf("%d ", A[row][offset]);
}
/* Move one block inside */
offset++;
rows--;
cols--;
}
printf("\n");
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
print_spiral(ROWS-1, COLS-1);
return 0;
}
C’est ma très très mauvaise solution, faite à partir d’une connaissance minimale de Java. Ici, je dois placer des unités sur un champ dans une spirale. Les unités ne peuvent pas être placées sur d'autres unités, sur des montagnes ou dans l'océan.
Pour être clair. Ce n’est pas une bonne solution. C’est une très mauvaise solution ajoutée pour le plaisir des autres de rire de la gravité de la situation.
private void unitPlacementAlgorithm(Position p, Unit u){
int i = p.getRow();
int j = p.getColumn();
int iCounter = 1;
int jCounter = 0;
if (getUnitAt(p) == null) {
unitMap.put(p, u);
} else {
iWhileLoop(i, j, iCounter, jCounter, -1, u);
}
}
private void iWhileLoop(int i, int j, int iCounter, int jCounter, int fortegn, Unit u){
if(iCounter == 3) {
for(int k = 0; k < 3; k++) {
if(k == 2) { //This was added to make the looping stop after 9 units
System.out.println("There is no more room around the city");
return;
}
i--;
if (getUnitAt(new Position(i, j)) == null
&& !(getTileAt(new Position(i, j)).getTypeString().equals(GameConstants.OCEANS))
&& !(getTileAt(new Position(i, j)).getTypeString().equals(GameConstants.MOUNTAINS))) {
unitMap.put(new Position(i, j), u);
return;
}
iCounter--;
}
}
while (iCounter > 0) {
if (fortegn > 0) {
i++;
} else {
i--;
}
if (getUnitAt(new Position(i, j)) == null
&& !(getTileAt(new Position(i, j)).getTypeString().equals(GameConstants.OCEANS))
&& !(getTileAt(new Position(i, j)).getTypeString().equals(GameConstants.MOUNTAINS))) {
unitMap.put(new Position(i, j), u);
return;
}
iCounter--;
jCounter++;
}
fortegn *= -1;
jWhileLoop(i, j, iCounter, jCounter, fortegn, u);
}
private void jWhileLoop(int i, int j, int iCounter, int jCounter,
int fortegn, Unit u) {
while (jCounter > 0) {
if (fortegn > 0) {
j++;
} else {
j--;
}
if (getUnitAt(new Position(i, j)) == null
&& !(getTileAt(new Position(i, j)).getTypeString().equals(GameConstants.OCEANS))
&& !(getTileAt(new Position(i, j)).getTypeString().equals(GameConstants.MOUNTAINS))) {
unitMap.put(new Position(i, j), u);
return;
}
jCounter--;
iCounter++;
if (jCounter == 0) {
iCounter++;
}
}
iWhileLoop(i, j, iCounter, jCounter, fortegn, u);
}
Cudos à tous ceux qui peuvent réellement lire ceci
Question bonus: quelle est la durée d'exécution de cet "algorithme"?: P
Python boucle le code en spirale dans le sens horaire en utilisant Can Berk Güder répond .
def spiral(X, Y):
x = y = 0
dx = 0
dy = 1
for i in range(max(X, Y)**2):
if (-X/2 < x <= X/2) and (-Y/2 < y <= Y/2):
print (x, y)
# DO STUFF...
if x == -y or (x < 0 and x == y) or (x > 0 and x-1 == y):
dx, dy = dy, -dx
x, y = x+dx, y+dy
J'ai récemment rencontré un défi similaire: je devais créer un tableau 2D et utiliser un algorithme de matrice en spirale pour trier et imprimer les résultats. Ce code C # fonctionnera avec un tableau 2D N, N. Il est détaillé pour plus de clarté et peut probablement être modifié pour répondre à vos besoins.
//CREATE A NEW MATRIX OF SIZE 4 ROWS BY 4 COLUMNS - SCALE MATRIX SIZE HERE
SpiralMatrix SM = new SpiralMatrix(4, 4);
string myData = SM.Read();
public class SpiralMatrix
{
//LETS BUILD A NEW MATRIX EVERY TIME WE INSTANTIATE OUR CLASS
public SpiralMatrix(int Rows, int Cols)
{
Matrix = new String[Rows, Cols];
int pos = 1;
for(int r = 0; r<Rows; r++){
for (int c = 0; c < Cols; c++)
{
//POPULATE THE MATRIX WITH THE CORRECT ROW,COL COORDINATE
Matrix[r, c] = pos.ToString();
pos++;
}
}
}
//READ MATRIX
public string Read()
{
int Row = 0;
int Col = 0;
string S = "";
bool isDone = false;
//CHECK tO SEE IF POSITION ZERO IS AVAILABLE
if(PosAvailable(Row, Col)){
S = ConsumePos(Row, Col);
}
//START READING SPIRAL
//THIS BLOCK READS A FULL CYCLE OF RIGHT,DOWN,LEFT,UP EVERY ITERATION
while(!isDone)
{
bool goNext = false;
//READ ALL RIGHT SPACES ON THIS PATH PROGRESSION
while (PosAvailable(Row, Col+1))
{
//Is ReadRight Avail
Col++;
S += ConsumePos(Row, Col);
goNext = true;
}
//READ ALL DOWN SPACES ON THIS PATH PROGRESSION
while(PosAvailable(Row+1, Col)){
//Is ReadDown Avail
Row++;
S += ConsumePos(Row, Col);
goNext = true;
}
//READ ALL LEFT SPACES ON THIS PATH PROGRESSION
while(PosAvailable(Row, Col-1)){
//Is ReadLeft Avail
Col--;
S += ConsumePos(Row, Col);
goNext = true;
}
//READ ALL UP SPACES ON THIS PATH PROGRESSION
while(PosAvailable(Row-1, Col)){
//Is ReadUp Avail
Row--;
S += ConsumePos(Row, Col);
goNext = true;
}
if(!goNext){
//DONE - SET EXIT LOOP FLAG
isDone = true;
}
}
return S;
}
//DETERMINE IF THE POSITION IS AVAILABLE
public bool PosAvailable(int Row, int Col)
{
//MAKE SURE WE ARE WITHIN THE BOUNDS OF THE ARRAY
if (Row < Matrix.GetLength(0) && Row >= 0
&& Col < Matrix.GetLength(1) && Col >= 0)
{
//CHECK COORDINATE VALUE
if (Matrix[Row, Col] != ConsumeChar)
return true;
else
return false;
}
else
{
//WE ARE OUT OF BOUNDS
return false;
}
}
public string ConsumePos(int Row, int Col)
{
string n = Matrix[Row, Col];
Matrix[Row, Col] = ConsumeChar;
return n;
}
public string ConsumeChar = "X";
public string[,] Matrix;
}
Votre question ressemble à une question appelée mémoire spirale. Dans ce problème, chaque carré de la grille est alloué en spirale à partir du nombre 1 qui se situe à l’origine. Et puis en comptant en montant en spirale. Par exemple:
17 16 15 14 13
18 5 4 3 12
19 6 1 2 11
20 7 8 9 10
21 22 23 ---->
Ma solution pour calculer les coordonnées de chaque nombre suivant ce motif en spirale est affichée ci-dessous:
def spiral_pattern(num):
x = y = 0
for _ in range(num-1):
x, y = find_next(x, y)
yield (x, y)
def find_next(x, y):
"""find the coordinates of the next number"""
if x == 0 and y == 0:
return 1, 0
if abs(x) == abs(y):
if x > 0 and y > 0:
x, y = left(x, y)
Elif x < 0 and y > 0:
x, y = down(x, y)
Elif x < 0 and y < 0:
x, y = right(x, y)
Elif x > 0 and y < 0:
x, y = x+1, y
else:
if x > y and abs(x) > abs(y):
x, y = up(x, y)
Elif x < y and abs(x) < abs(y):
x, y = left(x, y)
Elif x < y and abs(x) > abs(y):
x, y = down(x, y)
Elif x > y and abs(x) < abs(y):
x, y = right(x, y)
return x, y
def up(x, y):
return x, y+1
def down(x, y):
return x, y-1
def left(x, y):
return x-1, y
def right(x, y):
return x+1, y
// implémentation PHP
function spiral($n) {
$r = intval((sqrt($n + 1) - 1) / 2) + 1;
// compute radius : inverse arithmetic sum of 8+16+24+...=
$p = (8 * $r * ($r - 1)) / 2;
// compute total point on radius -1 : arithmetic sum of 8+16+24+...
$en = $r * 2;
// points by face
$a = (1 + $n - $p) % ($r * 8);
// compute de position and shift it so the first is (-r,-r) but (-r+1,-r)
// so square can connect
$pos = array(0, 0, $r);
switch (intval($a / ($r * 2))) {
// find the face : 0 top, 1 right, 2, bottom, 3 left
case 0:
$pos[0] = $a - $r;
$pos[1] = -$r;
break;
case 1:
$pos[0] = $r;
$pos[1] = ($a % $en) - $r;
break;
case 2:
$pos[0] = $r - ($a % $en);
$pos[1] = $r;
break;
case 3:
$pos[0] = -$r;
$pos[1] = $r - ($a % $en);
break;
}
return $pos;
}
for ($i = 0; $i < 168; $i++) {
echo '<pre>';
print_r(spiral($i));
echo '</pre>';
}
Solution pour AutoIt
#include <Math.au3>
#include <Array.au3>
Func SpiralSearch($xMax,$yMax)
$x = 0
$y = 0
$dx = 0
$dy = -1
for $i=0 To _max($xMax, $yMax)^2-1 Step 1
if -$xMax/2 < $x and $x <= $xMax/2 And -$yMax/2 < $y And $y <= $yMax/2 Then
MsgBox(0, "We are here ", $x & " " & $y)
EndIf
if $x == $y or ($x < 0 and $x == -$y) or ($x > 0 and $x == 1-$y) Then
_ArraySwap ($dx, $dy)
$dx=-$dx
EndIf
$x += $dx
$y += $dy
Next
EndFunc
La version C #, gère également les tailles non-carrées.
private static Point[] TraverseSpiral(int width, int height) {
int numElements = width * height + 1;
Point[] points = new Point[numElements];
int x = 0;
int y = 0;
int dx = 1;
int dy = 0;
int xLimit = width - 0;
int yLimit = height - 1;
int counter = 0;
int currentLength = 1;
while (counter < numElements) {
points[counter] = new Point(x, y);
x += dx;
y += dy;
currentLength++;
if (dx > 0) {
if (currentLength >= xLimit) {
dx = 0;
dy = 1;
xLimit--;
currentLength = 0;
}
} else if (dy > 0) {
if (currentLength >= yLimit) {
dx = -1;
dy = 0;
yLimit--;
currentLength = 0;
}
} else if (dx < 0) {
if (currentLength >= xLimit) {
dx = 0;
dy = -1;
xLimit--;
currentLength = 0;
}
} else if (dy < 0) {
if (currentLength >= yLimit) {
dx = 1;
dy = 0;
yLimit--;
currentLength = 0;
}
}
counter++;
}
Array.Reverse(points);
return points;
}
C’est mon approche pour une spirale carrée en c #, j’ai fait cela il ya un certain temps, je pensais pouvoir l’ajouter, car c’est différent de tous les autres, ce n’est pas le meilleur, mais tout simplement, je suis sûr que cela peut être adapté pour un non-carré aussi.
Cette approche, je prend le nombre maximum d'étapes dans, au lieu du vecteur max tho.
La principale chose à propos de cette approche est les coins, il y a quelques ajustements pour la première étape et l'étape de "progression" nécessaire pour sortir du "coin" dans le coin inférieur droit.
private void Spiral(int sequence)
{
const int x = 0;
const int y = 1;
int[,] matrix = new int[2, sequence];
int dirX, dirY, prevX, prevY, curr;
dirX = dirY = prevX = prevY = curr = default(int);
do
{
if (curr > 0)
{
prevX = matrix[x, curr - 1];
prevY = matrix[y, curr - 1];
}
//Change direction based on the corner.
if (Math.Abs(prevX) == Math.Abs(prevY) && curr > 0)
{
dirX = dirY = 0;
if (prevY > 0 && prevX > 0)
dirX = -1;
else if (prevY > 0 && prevX < 0)
dirY = -1;
else if (prevY < 0 && prevX < 0)
dirX = 1;
else if (prevY < 0 && prevX > 0) //Move forward
dirX = 1;
else if (prevY == 0 && prevX == 0) //For the first step.
dirX = 1;
}
else if (prevY < 0 && prevX > 0 && (Math.Abs(matrix[x, curr - 2]) == Math.Abs(matrix[y, curr - 2]))) //Move forward
{
dirX = 0;
dirY = 1;
}
else if (prevX == 1 && prevY == 0) //For the second step.
{
dirY = 1;
dirX = 0;
}
matrix[x, curr] = prevX + dirX;
matrix[y, curr] = prevY + dirY;
System.Console.Write($"({matrix[x, curr]},{matrix[y, curr]}) ");
} while (++curr < sequence);
}
Juste pour le plaisir en Javascript:
function spiral(x, y) {
var iy = ix = 0
, hr = (x - 1) / 2
, vr = (y - 1) / 2
, tt = x * y
, matrix = []
, step = 1
, dx = 1
, dy = 0;
while(matrix.length < tt) {
if((ix <= hr && ix >= (hr * -1)) && (iy <= vr && (iy >= (vr * -1)))) {
console.log(ix, iy);
matrix.Push([ix, iy]);
}
ix += dx;
iy += dy;
// check direction
if(dx !== 0) {
// increase step
if(ix === step && iy === (step * -1)) step++;
// horizontal range reached
if(ix === step || (ix === step * -1)) {
dy = (ix === iy)? (dx * -1) : dx;
dx = 0;
}
} else {
// vertical range reached
if(iy === step || (iy === step * -1)) {
dx = (ix === iy)? (dy * -1) : dy;
dy = 0;
}
}
}
return matrix;
}
var sp = spiral(5, 3);
Excellente solution de Davidont en VB.Net
Public Function Spiral(n As Integer) As RowCol
' given n an index in the squared spiral
' p the sum of point in inner square
' a the position on the current square
' n = p + a
' starts with row 0 col -1
Dim r As Integer = CInt(Math.Floor((Math.Sqrt(n + 1) - 1) / 2) + 1)
' compute radius : inverse arithmetic sum of 8+16+24+...=
Dim p As Integer = (8 * r * (r - 1)) \ 2
' compute total point on radius -1 : arithmetic sum of 8+16+24+...
Dim en As Integer = r * 2
' points by face
Dim a As Integer = (1 + n - p) Mod (r * 8)
' compute the position and shift it so the first is (-r,-r) but (-r+1,-r)
' so square can connect
Dim row As Integer
Dim col As Integer
Select Case Math.Floor(a \ (r * 2))
' find the face : 0 top, 1 right, 2, bottom, 3 left
Case 0
row = a - r
col = -r
Case 1
row = r
col = (a Mod en) - r
Case 2
row = r - (a Mod en)
col = r
Case 3
row = -r
col = r - (a Mod en)
End Select
Return New RowCol(row, col)
End Function
Je partage ce code que j'ai conçu dans un but différent; il s'agit de trouver le numéro de colonne "X" et le numéro de ligne "Y" de l'élément de tableau @ spiral index "index". Cette fonction prend la largeur "w" et la hauteur "h" de la matrice, ainsi que "l'index" requis. Bien entendu, cette fonction peut être utilisée pour produire la même sortie requise. Je pense que c'est la méthode la plus rapide possible (car elle saute par-dessus des cellules au lieu de les scanner).
rec BuildSpiralIndex(long w, long h, long index = -1)
{
long count = 0 , x = -1, y = -1, dir = 1, phase=0, pos = 0, length = 0, totallength = 0;
bool isVertical = false;
if(index>=(w*h)) return null;
do
{
isVertical = (count % 2) != 0;
length = (isVertical ? h : w) - count/2 - count%2 ;
totallength += length;
count++;
} while(totallength<index);
count--; w--; h--;
phase = (count / 4); pos = (count%4);
x = (pos > 1 ? phase : w - phase);
y = ((pos == 1 || pos == 2) ? h - phase : phase) + (1 * (pos == 3 ? 1 : 0));
dir = pos > 1 ? -1 : 1;
if (isVertical) y -= (totallength - index - 1) * dir;
else x -= (totallength - index -1) * dir;
return new rec { X = x, Y = y };
}
Ceci est basé sur votre propre solution, mais nous pouvons être plus intelligents pour trouver les coins. Il est ainsi plus facile de voir comment vous pourriez sauter les zones extérieures si M et N sont très différents.
def spiral(X, Y):
x = y = 0
dx = 0
dy = -1
s=0
ds=2
for i in range(max(X, Y)**2):
if abs(x) <= X and abs(y) <= Y/2:
print (x, y)
# DO STUFF...
if i==s:
dx, dy = -dy, dx
s, ds = s+ds/2, ds+1
x, y = x+dx, y+dy
et une solution basée sur un générateur qui est meilleure que O (max (n, m) ^ 2), c’est O (nm + abs (n-m) ^ 2) car elle omet des bandes entières si elles ne font pas partie de la solution.
def spiral(X,Y):
X = X+1>>1
Y = Y+1>>1
x = y = 0
d = side = 1
while x<X or y<Y:
if abs(y)<Y:
for x in range(x, x+side, d):
if abs(x)<X: yield x,y
x += d
else:
x += side
if abs(x)<X:
for y in range(y, y+side, d):
if abs(y)<Y: yield x,y
y += d
else:
y += side
d =-d
side = d-side