渦を巻く二次元配列を作成したい

Question

$ ./a.out
6
[[  1,  2,  3,  4,  5,  6 ]
 [ 20, 21, 22, 23, 24,  7 ]
 [ 19, 32, 33, 34, 25,  8 ]
 [ 18, 31, 36, 35, 26,  9 ]
 [ 17, 30, 29, 28, 27, 10 ]
 [ 16, 15, 14, 13, 12, 11 ]]

上記のような二次元配列を作りたいのですが、皆様がどのように実装するかが知りたいです。ちなみに私は以下のように実装しました。もっと楽に書けるのではと思い質問いたしました。よければ回答お願いします。言語は何でも構いません。

あと、以下の実装で気になる点（do whileが微妙など）や、もっとこうすればいいのではといったご指摘もあれば嬉しいです。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int dx[] = {1, 0, -1, 0};
int dy[] = {0, 1, 0, -1};

int ans[1000][1000];

int main() {
  int n;
  cin >> n;
  int now = 1;
  int nx = 0, ny = 0;   // 現在位置
  int dir = 0;          // 現在進もうとする方向
  while (now <= n * n) {
    ans[nx][ny] = now;
    now += 1;
    do {
      int wx = nx + dx[dir];
      int wy = ny + dy[dir];
      // 次に進もうとする方向が範囲外なら方向を変える
      if (wx < 0 || wx >= n || wy < 0 || wy >= n) {
        dir = (dir + 1) % 4;
        break;
      }
      // 次に進もうとする方向が既に数を代入済みなら方向を変える
      if (ans[wx][wy] != 0) {
        dir = (dir + 1) % 4;
      }
    } while (0);
    // 次に進む
    nx += dx[dir];
    ny += dy[dir];
  }
  // この時点でxが縦方向、yが横方向になっているので転置させる
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    for (int j = 0; j < i; j++) {
      swap(ans[i][j], ans[j][i]);
    }
  }
  // 作成が完了した二次元配列の内容を出力する
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    for (int j = 0; j < n; j++) {
      cout << ans[i][j] << (j == n - 1 ? '\n' : ' ');
    }
  }
  return 0;
}

Answer 1

やってることは一緒ですが．

const int N = 6;
int ans[N][N] = { 0 };

void Work( int &x, int &y, int dx, int dy, int k, int val )
{
    for( int i=0; i<k; ++i )
    {
        x += dx;
        y += dy;
        ans[y][x] = val + i;
    }
}

int main()
{
    int x = -1;
    int y = 0;
    int dx = 1;
    int dy = 0;

    Work( x,y, dx, dy, N, 1 );

    int k = N - 1;
    int val = N + 1;
    while( k>0 )
    {
        for( int i=0; i<2; ++i )
        {
            std::swap( dx, dy );
            dx = -dx;
            Work( x,y, dx, dy, k, val );
            val += k;
        }
        --k;
    }

    //表示
    for( int i = 0; i < N; i++ )
    {
        for( int j = 0; j < N; j++ )std::cout << ans[i][j] << ' ';
        std::cout << std::endl;
    }
    return 0;
}

Answer 2

元のプログラムをベースに短かくしてみました。

int main() {
    int n;
    cin >> n;
    int now = 1;
    int cx = 0, cy = 0;   // 現在位置
    int dir = 0;          // 現在進もうとする方向
    while (now <= n * n) {
        ans[cy][cx] = now++;
        // 次に進もうとする方向が範囲外もしくは渦巻の数字を入力済なら方向を変える
        int nx = cx + dx[dir], ny = cy + dy[dir];
        if (nx < 0 || nx >= n || ny < 0 || ny >= n || ans[ny][nx] != 0) {
            dir = (dir + 1) % 4;
        }
        // 次に進む
        cx += dx[dir];
        cy += dy[dir];
    }
    // 作成が完了した二次元配列の内容を出力する
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            cout << ans[i][j] << (j == n - 1 ? '\n' : ' ');
        }
    }
    return 0;
}

pythonだと、以下のような書き方を見たことがあります。
ざっくりとした動作は以下の通りです。
0. 渦巻を格納する配列mを用意する
0. どのx, y座標を対象にするかの配列posを用意する
0. posを大根のかつらむきのようにクルクル回しながら順番に座標を取り出す
0. mに値を代入する
0. 3に戻って繰り返し

n = int(input())
v = iter(range(1, n**2+1))  # 1からn^2までを順に生成する
pos = m = [[[x, y] for y in range(n)] for x in range(n)]
while pos:
    for x, y in pos[0]:
        m[x][y] = next(v)
    pos = list(zip(*pos[1:]))[::-1] # 一番上の行を取り除いて、左回転
print(*m, sep='\n')