// Demo1.cpp : 此文件包含 "main" 函数。程序执行将在此处开始并结束。
//

#include <iostream>
#include <unordered_set>
#include <unordered_map>
#include <string>
#include <variant>

#include <cstdint>
#include <stacktrace>

#include <windows.h>


void print(int x, int y, std::string str) {
    COORD p = { x, y };
    SetConsoleCursorPosition(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE), p);
    std::cout << str;
}

// 2D环形遍历
// 中心点是数学坐标(0, 0), 每环从右下(N, -N)开始逆时针遍历
void RingSearch_Next(int& nX, int& nY)
{
    // 开始
    if (nX == 0 && nY == 0)
    {
        nX = 1;
        nY = -1;
        return;
    }

    // 下1环(右下)
    if (nY<0 && nX+nY== -1)
    {
        ++nX; // 到右下

        // 下1环
        ++nX;
        --nY;
        return;
    }

    // 右边线(向上)
    if (nY+nX>=0 && nY-nX<0)
    {
        ++nY;
        return;
    }

    // 上边线(向左)
    if (nY - nX >= 0 && nY + nX > 0)
    {
        --nX;
        return;
    }

    // 左边线(向下)
    if (nY + nX <= 0 && nY - nX > 0)
    {
        --nY;
        return;
    }

    // 下边线(向右)
    if (nY-nX<=0 && nY+nX<0)
    {
        ++nX;
        return;
    }

    // 无法到这里
    int x = 0;
    x++;
}


// 2D环形遍历
// 中心点是数学坐标(0, 0), 每环从右下(N, -N)开始逆时针遍历
// 根据序号直接计算点坐标
void RingSearch_Index(int nIndex, int& nX, int& nY)
{
    // (0, 0) 做为第0环， 且 nIndex=0
    if (nIndex <= 0)
    {
        nX = 0;
        nY = 0;
        return;
    }

    // 次外层第K环, 共有 (2K+1)*(2K+1)个点
  
    // 最外层
	int k = (sqrt(nIndex) + 1) / 2;

    // 第k环点的序号
    int nIdx = nIndex - (2*k-1)*(2*k-1);

    // 第k环每条边的点数
    int nL = 2 * k; // 只能包含一个端点

    // 第几条边的第几个点
    int nD = nIdx / nL;
    int nIdx2 = nIdx % nL;

    // (下面边的序号对应的边可以随意修改: 代表了不同的遍历方法)
    switch (nD)
    {
    case 0:
        // 第一条边(右)
        nX = k;
        nY = -k;

        nY += nIdx2;
        break;
    case 1:
        // 第二条边(上)
        nX = k;
        nY = k;

        nX -= nIdx2;
        break;
    case 2:
        // 第三条边(左)
        nX = -k;
        nY = k;

        nY -= nIdx2;
        break;
    case 3:
        // 第四条边(下)
        nX = -k;
        nY = -k;

        nX += nIdx2;
        break;
    default:
        // 出错
        break;
    }
}

// 2D环形遍历
// 中心点是数学坐标(0, 0), 每环从右下(N, -N)开始逆时针遍历
// 根据点坐标计算序号(从0开始)
int GetRingIndex(int nX, int nY)
{
    if (nX == 0 && nY == 0)
    {
        return 0;
    }

    int k = max(abs(nX), abs(nY));

    // 环内的数量
    int nN = (2 * k - 1) * (2 * k - 1);

    // 边长
    int nL = 2 * k;

    if (nX == k && nY != k)
    {
        // 第一边(右)
        nN += (k + nY);
    }
    else if (nY == k && nX != -k)
    {
        // 第二边(上)
        nN += 2*k;
        nN += (k - nX);
    }
    else if (nX == -k && nY != -k)
    {
        // 第三边(左)
        nN += 4 * k;
        nN += (k-nY);
    }
    else if(nY == -k && nX != k)
    {
        // 第四边(下)
        nN += 6 * k;
        nN += (k + nX);
    }
    else
    {
        // 不会到这里
    }

    return nN;
}


int main()
{
    int nX = 0, nY = 0;
    //std::cout << "0 : (" << nX << ", " << nY << ")" << std::endl;

    int K = 5;
    for (int i = 1; i < (2*K+1)*(2*K+1); i++)
    {
        // 第一种算法
         RingSearch_Next(nX, nY);

         // 第二种算法
         int nX2, nY2;
         RingSearch_Index(i, nX2, nY2);
         if (nX != nX2 || nY != nY2)
         {
             std::cout << "Error" << std::endl;
         }

         // 反向计算序号
         int iii = GetRingIndex(nX, nY);
         if (i != iii)
         {
             std::cout << "Error" << std::endl;
         }
        
         print((nX2 + 10) * 3, (nY2 + 10) * 3, std::to_string(i));
        //std::cout <<i << " : (" << nX << ", " << nY << ")" << std::endl;
    }

    return 0;
}