Python ループ中のリスト計算とリスト追加方法

Question

実現したいこと

複数円を重ならずに描画させるプログラムを作成しています。
過去質問　https://teratail.com/questions/351722

計算後条件に合えば円の中心座標をリストに追加し座標が10個になれば終了を予定しています。
しかし、記述方法が悪く円が10個にならず且つ重なっていても描画してしまいます。

発生している問題

whileとforの繰り返しでiとdが記述方法が間違っていると考えています。

理想）
①whileのiがkx1,ky1（円の中心座標）のリスト内の数で＜10
②while中のforでリスト内の各（kx1,ky1）とランダム生成の（x,y）で当たり判定の計算を行う。
③リスト内全ての（kx1,ky1）で衝突しなければ（x,y）をリスト（kx1,ky1）へ追加後iに１を足す。
④①のiが10にならない限りループ

現実）
①while中のforで（kx1,ky1）を１つ抽出しｄを求める。
②ｄ＞４００であれば（x,y）を（kx1,ky1）に追加、円描画後iに1を足す。
③①の別の（kx1,ky1）を１つ抽出し②を行う。よって過去の円どれか一つでも重ならければ新しく円を描画してしまっている。
for文中のｎつ目の(x,y)では2^n個分（kx1,ky1）が追加されてしまう。

初心者で勉強中の為見辛いソースコードになっているかもしれません。
どのようにコードを書いたら（理想）のように動くのか教えていただけたら幸いです。
私はこの２点だと考えています。
・forの段階で全てのｄを求め、全てのｄが条件を満たしているかをif
・i=i+1の置き場所

該当のソースコード

kx1 = []
ky1 = []
i=0

for i in range(1):
    x=int(random.uniform(10, 190))
    y=int(random.uniform(10, 190))
    print(x, y)
    kx1.append(x)
    ky1.append(y)
    cv2.circle(img, (x, y), 10, (255, 255, 0), -1) 
    i=i+1

while i<10:
    x=int(random.uniform(10, 190))
    y=int(random.uniform(10, 190))

    for kx2, ky2 in zip(kx1, ky1):
        d=(kx2 - x) **2 + (ky2 - y) **2
        if d > 20 * 20:
            print(x, y, d, i)
            kx1.append(x)
            ky1.append(y)
            cv2.circle(img, (x, y), 10, (255, 255, 0), -1) 
            i=i+1

print(kx1, ky1)

#　出力例

108 59
82 49 776 1
54 132 8245 2
54 132 7673 3
128 101 2164 4
128 101 4820 5
128 101 6437 6
128 101 6437 7
64 93 3092 8
64 93 2260 9
64 93 1621 10
64 93 1621 11
64 93 4160 12
64 93 4160 13
64 93 4160 14
64 93 4160 15
[108, 82, 54, 54, 128, 128, 128, 128, 64, 64, 64, 64, 64, 64, 64, 64] [59, 49, 132, 132, 101, 101, 101, 101, 93, 93, 93, 93, 93, 93, 93, 93]

#　試したこと
最初どのような動きになっているか分からず、確認するため

print(x, y, d, i)
print(kx1, ky1)

を足してみました。
コードを見て上記の（現実）のような動きの流れをしていると考えました。

また、if文の場所を少しいじって

while i<10:
    x=int(random.uniform(10, 190))
    y=int(random.uniform(10, 190))

    for kx2, ky2 in zip(kx1, ky1):
        d=(kx2 - x) **2 + (ky2 - y) **2
    if d > 20 * 20:               ＃この部分をforと同じ階層？に配置してみた
        print(x, y, d, i)
        kx1.append(x)
        ky1.append(y)
        cv2.circle(img, (x, y), 10, (255, 255, 0), -1)  
        i=i+1

print(kx1, ky1)

とすれば

36 163
119 178 7114 1
52 101 10418 2
115 102 3970 3
188 64 6773 4
48 35 20441 5
110 23 3988 6
151 138 14906 7
168 87 2890 8
49 68 14522 9
[36, 119, 52, 115, 188, 48, 110, 151, 168, 49] [163, 178, 101, 102, 64, 35, 23, 138, 87, 68]

と10個の円が重ならず描画できましたが、数回やってみると重なりましたのでただのランダム配置しているだけだと考えています。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

Python3.9
opencv_version = "4.5.3.56"
OS＝Microsoft Windows [Version 10.0]

Answer 1

判定でやらなければならないのは、「新規に作成した円がその時点で描画済みのすべての円とぶつららない」かどうかです。

元のコードだと「最初の円とぶつからなければOK」になってしまいます。
また、修正後のコードだと「最後の円とぶつからなければOK」になってしまいます。これは、ループの最後の円の結果がdに入っているからです。

このように全部と比較して結果を知りたいときは、「フラグ」を使います。

• 新たな中心を作成する。
• フラグをtrueにする。
• 既存の円すべてについて
  交差していればフラグをfalseにする
• フラグをチェックして、trueのままであれば=1つも交差するものが無ければ、リストに加えて表示する。

という処理にしましょう。

while i<10:
    x=int(random.uniform(10, 190))
    y=int(random.uniform(10, 190))

    all_ok = true
    for kx2, ky2 in zip(kx1, ky1):
        d=(kx2 - x) **2 + (ky2 - y) **2
        if d <= 20 * 20:
            all_ok = false
    if all_ok:
        print(x, y, d, i)
        kx1.append(x)
        ky1.append(y)
        cv2.circle(img, (x, y), 10, (255, 255, 0), -1)  
        i += 1

Comments

[TakaiY]

そもそも座標をkx, ky と2つのリストで別々に管理しているのはなぜですか？ リストのリストやタプルのリスト、dictのリストにするのがよさそうだと思いますが。
お勧めはdictのリスト。 将来的に直径の情報も一緒に入れられます。

[退会済みユーザー]

最後、i=i+1がないと無限に円が書かれるような・・・

[infinite]

TakaiY様
ご回答ありがとうございます。
こちらの方法で解決致しました！

私も質問後考えて新しい座標の円と判定しているのが直前の円か一番最初の円だけだと思い、どうしたものかと悩んでおりました。
フラグで全部を比較してTrue,Falseで判断する方法を教えていただき大変ありがとうございました。
未熟者ではありますがもっと勉強して、まずは入門編をマスター、そして最終的に頭の中を形にできるよう精進していきます。

[infinite]

baitokun様
ご回答ありがとうございます。
私もプログラムが終わらなかったのであれ？と思いましたが、i=i+1でしっかりできました。

[TakaiY]

おっと、抜けてましたね。 回答修正しておきます。