尺取り虫プログラム〜素直なコード

昨日の件，コーディングの前に，少し検討します．
尺取り虫の動き方を，日本語で書いてみます．

上，右下，右，左上，左上，上，右下，右下，右下，右，左上，左上，左上，左上，…

ここから，規則を作ることができます．

原点を含むY軸(x=0)にいるときは，1回だけ上に移動し，向きを右下に切り替えます．
原点以外のX軸(y=0，ただしx≠0)にいるときは，1回だけ右に移動し，向きを左上に切り替えます．
x≠0, y≠0のときは，右下または左上に移動し，向きを変えません．

規則性はもっとありますが，それはまた必要なときに考えるとして，ここに書いた規則から，尺取り虫プログラムの基本形を書くことにします．
まずは尺取り虫構造体を定義します．持つべき情報は，X座標，Y座標，ステップ数（何回移動したか），それと方向となります．方向は8方向ではなく，「上」「右下」「右」「左上」の4つです．これは列挙体としましょう．
構造体(what)を定義したら，そこに作用する関数(how)ですが，「内容を出力する」と「1ステップ移動する」の2つが最低限必要です．あとはmain関数．
ということで，ソースファイルは以下のようになりました．

/* inchworm1.c */

#include <stdio.h>

#define INCHWORM_COORD_MIN 0

enum inchworm_dir {
  INCHDIR_UP,
  INCHDIR_RIGHT,
  INCHDIR_UPPERLEFT,
  INCHDIR_LOWERRIGHT
};

struct inchworm {
  int x, y;
  int step;
  enum inchworm_dir dir;
};

void inchworm_put(struct inchworm *wp)
{
  printf("%5d: (%5d,%5d)\n", wp->step, wp->x, wp->y);
}

void inchworm_move(struct inchworm *wp)
{
  switch(wp->dir) {
  case INCHDIR_UP:
    wp->y++;
    wp->dir = INCHDIR_LOWERRIGHT;
    break;
  case INCHDIR_RIGHT:
    wp->x++;
    wp->dir = INCHDIR_UPPERLEFT;
    break;
  case INCHDIR_UPPERLEFT:
    wp->x--;
    wp->y++;
    if (wp->x == INCHWORM_COORD_MIN) {
      wp->dir = INCHDIR_UP;
    }
    break;
  case INCHDIR_LOWERRIGHT:
    wp->x++;
    wp->y--;
    if (wp->y == INCHWORM_COORD_MIN) {
      wp->dir = INCHDIR_RIGHT;
    }
    break;
  default:
    printf("wrong state\n");
  }
  wp->step++;
}

int main(void)
{
  struct inchworm w = {
    INCHWORM_COORD_MIN, INCHWORM_COORD_MIN,
    0,
    INCHDIR_UP
  };

  do {
    inchworm_put(&w);
    inchworm_move(&w);
  } while (w.step <= 100);

  return 0;
}

方向の列挙子と，inchworm構造体（のポインタ）を引数にとる関数は，他の名前と競合することのないよう，「INCHDIR_」や「inchworm_」という接頭語をつけました．
関数inchworm_put, inchworm_moveはいずれも，構造体を引数にとっても，記述できますが，ここはポインタをとるようにしました．
「wp->y++」といった式があります．演算子の優先順位に注意すると，これは「(wp->y)++」であって，「wp->(y++)」ではありません．
INCHWORM_COORD_MINという定数を定義しました．要はx=0，またはy=0を判定するためのものです．この値を1にすると，(1,1)を始点とし，第1象限の各点を動く尺取り虫となります．
「inchworm_put(&w);」の直前に「if (x<5&&y<5)」をつけると，{(x,y)|0≦x＜5, 0≦y＜5}の範囲で各点をどんな順序で巡回するかを知ることができます．

わさっきhb

大学（教育研究）とか，親馬鹿とか，和歌山とか，とか，とか．

尺取り虫プログラム〜素直なコード