]> git.pond.sub.org Git - empserver/blobdiff - src/util/fairland.c
fairland: Use zero elevation for "not yet elevated"
[empserver] / src / util / fairland.c
index 0b3a8b6bc2edaa325cafad19d248fde83364d68b..40a01666164909b3b2390fbfb6c9952448c7c899 100644 (file)
  *
  * For all continents, add the first sector at the capital's location,
  * and the second right to it.  These are the capital sectors.  Then
- * add one sector to each continent in turn, obeying the minimum
- * distance between continents, until they have the specified size.
+ * add one sector to each continent in turn, until they have the
+ * specified size.
  *
- * The kind of shape they grow into is determined by the "spike
- * percentage" --- the higher the spike, the more spindly they will
- * be.  If you lower the spike, the continents will be more round.
+ * Growth uses weighted random sampling to pick one sector from the
+ * set of adjacent sea sectors that aren't too close to another
+ * continent.  Growth operates in spiking mode with a chance given by
+ * the spike percentage.  When "spiking", a sector's weight increases
+ * with number of adjacent sea sectors.  This directs the growth away
+ * from land, resulting in spikes.  When not spiking, the weight
+ * increases with the number of adjacent land sectors.  This makes the
+ * island more rounded.
  *
  * If growing fails due to lack of room, start over.  If it fails too
  * many times, give up and terminate unsuccessfully.
  *
  * 3. Place and grow additional islands
  *
- * Place and grow islands one after the other.  Place the first sector
- * randomly, pick an island size, then grow the island to that size.
+ * Each continent has a "sphere of influence": the set of sectors
+ * closer to it than to any other continent.  Each island is entirely
+ * in one such sphere, and each sphere contains the same number of
+ * islands with the same sizes.
+ *
+ * First, split the specified number of island sectors per continent
+ * randomly into the island sizes.  Sort by size so that larger
+ * islands are grown before smaller ones, to give the large ones the
+ * best chance to grow to their planned size.
+ *
+ * Then place one island's first sector into each sphere, using
+ * weighted random sampling with weights favoring sectors away from
+ * land and other spheres.  Add one sector to each island in turn,
+ * until they have the intended size.  Repeat until the specified
+ * number of islands has been grown.
+ *
+ * If placement fails due to lack of room, start over, just like for
+ * continents.
  *
  * Growing works as for continents, except the minimum distance for
- * additional islands applies, and growing simply stops when there is
- * no room.
+ * additional islands applies, and growing simply stops when any of
+ * the islands being grown lacks the room to grow further.  The number
+ * of sectors not grown carries over to the next island size.
  *
  * 4. Compute elevation
  *
 
 #include <assert.h>
 #include <errno.h>
+#include <limits.h>
 #include <stdarg.h>
 #include <stdio.h>
 #include <unistd.h>
 #include "chance.h"
 #include "optlist.h"
+#include "path.h"
 #include "prototypes.h"
 #include "sect.h"
 #include "version.h"
@@ -160,13 +184,10 @@ static int quiet;
 static const char *outfile = DEFAULT_OUTFILE_NAME;
 
 #define STABLE_CYCLE 4         /* stability required for perterbed capitals */
-#define INFINITY       999     /* a number which means "BIG" */
+#define INFINITE_ELEVATION 999
 
 /* these defines prevent infinite loops:
 */
-
-#define COAST_SEARCH_MAX 200   /* how many times do we look for a coast sector
-                                  when growing continents and islands */
 #define DRIFT_BEFORE_CHECK ((WORLD_X + WORLD_Y)/2)
 #define DRIFT_MAX ((WORLD_X + WORLD_Y)*2)
 #define MOUNTAIN_SEARCH_MAX 1000       /* how long do we try to place mountains */
@@ -177,20 +198,62 @@ static const char *outfile = DEFAULT_OUTFILE_NAME;
 #define new_x(newx) (((newx) + WORLD_X) % WORLD_X)
 #define new_y(newy) (((newy) + WORLD_Y) % WORLD_Y)
 
-static int ctot;               /* total number of continents and islands grown */
-static int *isecs;             /* array of how large each island is */
+/*
+ * Island sizes
+ * isecs[i] is the size of the i-th island.
+ */
+static int *isecs;
 
 static int *capx, *capy;       /* location of the nc capitals */
-static int *mc, mcc;           /* array and counter used for stability
-                                  check when perturbing */
-static int dirx[] = { -2, -1, 1, 2, 1, -1 }; /* gyujnb */
-static int diry[] = { 0, -1, -1, 0, 1, 1 };
 
 static int **own;              /* owner of the sector.  -1 means water */
+
+/*
+ * Adjacent land sectors
+ * adj_land[XYOFFSET(x, y)] bit d is set exactly when the sector next
+ * to x, y in direction d is land.
+ */
+static unsigned char *adj_land;
+
+/*
+ * Exclusive zones
+ * Each island is surrounded by an exclusive zone where only it may
+ * grow.  The width of the zone depends on minimum distances.
+ * While growing continents, it is @di sectors wide.
+ * While growing additional islands, it is @id sectors wide.
+ * DISTINCT_ISLANDS nullifies the exclusive zone then.
+ * xzone[XYOFFSET(x, y)] is -1 when the sector is in no exclusive
+ * zone, a (non-negative) island number when it is in that island's
+ * exclusive zone and no other, and -2 when it is in multiple
+ * exclusive zones.
+ */
+static short *xzone;
+
+/*
+ * Set of sectors seen already
+ * Increment @cur_seen to empty the set of sectors seen, set
+ * seen[XYOFFSET(x, y)] to @cur_seen to add x,y to the set.
+ */
+static unsigned *seen;
+static unsigned cur_seen;
+
+/*
+ * Closest continent and "distance"
+ * closest[XYOFFSET(x, y)] is the closest continent's number.
+ * distance[] is complicated; see init_spheres_of_influence() and
+ * init_distance_to_coast().
+ */
+static natid *closest;
+static unsigned short *distance;
+
+/*
+ * Queue for breadth-first search
+ */
+static int *bfs_queue;
+static int bfs_queue_head, bfs_queue_tail;
+
 static int **elev;             /* elevation of the sectors */
 static int **sectx, **secty;   /* the sectors for each continent */
-static int **sectc;            /* which sectors are on the coast? */
-static int *vector;            /* used for measuring distances */
 static int *weight;            /* used for placing mountains */
 static int *dsea, *dmoun;      /* the dist to the ocean and mountain */
 
@@ -210,17 +273,19 @@ static void create_elevations(void);
 static void write_sects(void);
 static void output(void);
 static int write_newcap_script(void);
-static int stable(void);
+static int stable(int);
 static void elevate_land(void);
 static void elevate_sea(void);
-static void set_coastal_flags(void);
 
 static void print_vars(void);
 static void fl_move(int);
-static void grow_islands(void);
+static int grow_islands(void);
 
 /* Debugging aids: */
 void print_own_map(void);
+void print_xzone_map(void);
+void print_closest_map(void);
+void print_distance_map(void);
 void print_elev_map(void);
 
 /****************************************************************************
@@ -293,15 +358,17 @@ main(int argc, char *argv[])
            qprint("unstable drift\n");
        qprint("growing continents...\n");
        done = grow_continents();
+       if (!done)
+           continue;
+       qprint("growing islands:");
+       done = grow_islands();
     } while (!done && ++try < NUMTRIES);
     if (!done) {
-       fprintf(stderr, "%s: world not large enough to hold continents\n",
+       fprintf(stderr, "%s: world not large enough for this much land\n",
                program_name);
        exit(1);
     }
-    qprint("growing islands:");
-    grow_islands();
-    qprint("\nelevating land...\n");
+    qprint("elevating land...\n");
     create_elevations();
 
     qprint("writing to sectors file...\n");
@@ -411,6 +478,12 @@ parse_args(int argc, char *argv[])
                program_name);
        exit(1);
     }
+    if (ni % nc) {
+       fprintf(stderr, "%s: number of islands must be a multiple of"
+               " the number of continents\n",
+               program_name);
+       exit(1);
+    }
 
     if (argc > 3)
        is = atoi(argv[3]);
@@ -478,9 +551,13 @@ allocate_memory(void)
 
     capx = calloc(nc, sizeof(int));
     capy = calloc(nc, sizeof(int));
-    vector = calloc(WORLD_X + WORLD_Y, sizeof(int));
-    mc = calloc(STABLE_CYCLE, sizeof(int));
     own = calloc(WORLD_X, sizeof(int *));
+    adj_land = malloc(WORLD_SZ() * sizeof(*adj_land));
+    xzone = malloc(WORLD_SZ() * sizeof(*xzone));
+    seen = calloc(WORLD_SZ(), sizeof(*seen));
+    closest = malloc(WORLD_SZ() * sizeof(*closest));
+    distance = malloc(WORLD_SZ() * sizeof(*distance));
+    bfs_queue = malloc(WORLD_SZ() * sizeof(*bfs_queue));
     elev = calloc(WORLD_X, sizeof(int *));
     for (i = 0; i < WORLD_X; ++i) {
        own[i] = calloc(WORLD_Y, sizeof(int));
@@ -488,7 +565,6 @@ allocate_memory(void)
     }
     sectx = calloc(nc + ni, sizeof(int *));
     secty = calloc(nc + ni, sizeof(int *));
-    sectc = calloc(nc + ni, sizeof(int *));
     isecs = calloc(nc + ni, sizeof(int));
     weight = calloc(MAX(sc, is * 2), sizeof(int));
     dsea = calloc(MAX(sc, is * 2), sizeof(int));
@@ -496,12 +572,10 @@ allocate_memory(void)
     for (i = 0; i < nc; ++i) {
        sectx[i] = calloc(sc, sizeof(int));
        secty[i] = calloc(sc, sizeof(int));
-       sectc[i] = calloc(sc, sizeof(int));
     }
     for (i = nc; i < nc + ni; ++i) {
        sectx[i] = calloc(is * 2, sizeof(int));
        secty[i] = calloc(is * 2, sizeof(int));
-       sectc[i] = calloc(is * 2, sizeof(int));
     }
 
 }
@@ -509,46 +583,29 @@ allocate_memory(void)
 static void
 init(void)
 {
-    int i, j, xx = 0, yy = 0;
-
-    mcc = 0;
+    int i, j;
 
     for (i = 0; i < WORLD_X; ++i) {
        for (j = 0; j < WORLD_Y; ++j) {
            own[i][j] = -1;
-           elev[i][j] = -INFINITY;
-       }
-    }
-
-    for (i = 0; i < nc; ++i) {
-       if (xx >= WORLD_X) {
-           ++yy;
-           xx = yy % 2;
-           if (yy == WORLD_Y) {
-               fprintf(stderr,
-                       "%s: world not big enough for all the continents\n",
-                       program_name);
-               exit(1);
-           }
        }
-       capx[i] = xx;
-       capy[i] = yy;
-       xx += 2;
     }
-    for (i = 0; i < STABLE_CYCLE; ++i)
-       mc[i] = i;
+    memset(adj_land, 0, WORLD_SZ() * sizeof(*adj_land));
 }
 
 /****************************************************************************
   DRIFT THE CAPITALS UNTIL THEY ARE AS FAR AWAY FROM EACH OTHER AS POSSIBLE
 ****************************************************************************/
 
-/* How isolated is capital j?
-*/
+/*
+ * How isolated is capital @j at @newx,@newy?
+ * Return the distance to the closest other capital.
+ */
 static int
 iso(int j, int newx, int newy)
 {
-    int i, md, d = WORLD_X + WORLD_Y;
+    int d = INT_MAX;
+    int i, md;
 
     for (i = 0; i < nc; ++i) {
        if (i == j)
@@ -561,15 +618,28 @@ iso(int j, int newx, int newy)
     return d;
 }
 
-/* Drift all the capitals
-*/
+/*
+ * Drift the capitals
+ * Return 1 for a stable drift, 0 for an unstable one.
+ */
 static int
 drift(void)
 {
-    int i, turns;
+    int turns, i;
+
+    for (i = 0; i < nc; i++) {
+       capy[i] = (2 * i) / WORLD_X;
+       capx[i] = (2 * i) % WORLD_X + capy[i] % 2;
+       if (capy[i] >= WORLD_Y) {
+           fprintf(stderr,
+                   "%s: world not big enough for all the continents\n",
+                   program_name);
+           exit(1);
+       }
+    }
 
     for (turns = 0; turns < DRIFT_MAX; ++turns) {
-       if (turns > DRIFT_BEFORE_CHECK && stable())
+       if (stable(turns))
            return 1;
        for (i = 0; i < nc; ++i)
            fl_move(i);
@@ -577,25 +647,36 @@ drift(void)
     return 0;
 }
 
-/* Check to see if we have stabilized--can we stop drifting the capitals?
-*/
-
+/*
+ * Has the drift stabilized?
+ * @turns is the number of turns so far.
+ */
 static int
-stable(void)
+stable(int turns)
 {
+    static int mc[STABLE_CYCLE];
     int i, isod, d = 0, stab = 1;
 
+    if (!turns) {
+       for (i = 0; i < STABLE_CYCLE; i++)
+           mc[i] = i;
+    }
+
+    if (turns <= DRIFT_BEFORE_CHECK)
+       return 0;
+
     for (i = 0; i < nc; ++i) {
        isod = iso(i, capx[i], capy[i]);
        if (isod > d)
            d = isod;
     }
+
     for (i = 0; i < STABLE_CYCLE; ++i)
        if (d != mc[i])
            stab = 0;
-    mc[mcc] = d;
-    mcc = (mcc + 1) % STABLE_CYCLE;
-    return stab ? d : 0;
+
+    mc[turns % STABLE_CYCLE] = d;
+    return stab;
 }
 
 /* This routine does the actual drifting
@@ -604,11 +685,15 @@ stable(void)
 static void
 fl_move(int j)
 {
-    int i, n, newx, newy;
-
-    for (i = roll0(6), n = 0; n < 6; i = (i + 1) % 6, ++n) {
-       newx = new_x(capx[j] + dirx[i]);
-       newy = new_y(capy[j] + diry[i]);
+    int dir, i, newx, newy;
+
+    dir = DIR_L + roll0(6);
+    for (i = 0; i < 6; i++) {
+       if (dir > DIR_LAST)
+           dir -= 6;
+       newx = new_x(capx[j] + diroff[dir][0]);
+       newy = new_y(capy[j] + diroff[dir][1]);
+       dir++;
        if (iso(j, newx, newy) >= iso(j, capx[j], capy[j])) {
            capx[j] = newx;
            capy[j] = newy;
@@ -621,162 +706,375 @@ fl_move(int j)
   GROW THE CONTINENTS
 ****************************************************************************/
 
-/* Look for a coastal sector of continent c
-*/
+static int
+is_coastal(int x, int y)
+{
+    return adj_land[XYOFFSET(x, y)]
+       != (1u << (DIR_LAST + 1)) - (1u << DIR_FIRST);
+}
 
-static void
-find_coast(int c)
+struct hexagon_iter {
+    int dir, i, n;
+};
+
+/*
+ * Start iterating around @x0,@y0 at distance @d.
+ * Set *x,*y to coordinates of the first sector.
+ */
+static inline void
+hexagon_first(struct hexagon_iter *iter, int x0, int y0, int n,
+             int *x, int *y)
 {
-    int i, j;
+    *x = new_x(x0 - 2 * n);
+    *y = y0;
+    iter->dir = DIR_FIRST;
+    iter->i = 0;
+    iter->n = n;
+}
 
-    for (i = 0; i < isecs[c]; ++i) {
-       sectc[c][i] = 0;
-       for (j = 0; j < 6; ++j)
-           if (own[new_x(sectx[c][i] + dirx[j])][new_y(secty[c][i] + diry[j])] == -1)
-               sectc[c][i] = 1;
+/*
+ * Continue iteration started with hexagon_first().
+ * Set *x,*y to coordinates of the next sector.
+ * Return whether we're back at the first sector, i.e. iteration is
+ * complete.
+ */
+static inline int
+hexagon_next(struct hexagon_iter *iter, int *x, int *y)
+{
+    *x = new_x(*x + diroff[iter->dir][0]);
+    *y = new_y(*y + diroff[iter->dir][1]);
+    iter->i++;
+    if (iter->i == iter->n) {
+       iter->i = 0;
+       iter->dir++;
     }
+    return iter->dir <= DIR_LAST;
 }
 
-/* Used for measuring distances
-*/
+/*
+ * Is @x,@y in no exclusive zone other than perhaps @c's?
+ */
 static int
-next_vector(int n)
+xzone_ok(int c, int x, int y)
 {
-    int i;
+    int off = XYOFFSET(x, y);
 
-    if (n == 1) {
-       vector[0] += 1;
-       vector[0] %= 6;
-       return vector[0];
-    }
-    for (i = 1; i < n && vector[i] == vector[i - 1]; ++i) ;
-    vector[i - 1] += 1;
-    vector[i - 1] %= 6;
-    return i > 1 || vector[0] > 0;
+    return xzone[off] == c || xzone[off] == -1;
 }
 
-/* Test to see if we're allowed to grow there: the arguments di and id
-*/
-static int
-try_to_grow(int c, int newx, int newy, int d)
+/*
+ * Add sectors within distance @dist of @x,@y to @c's exclusive zone.
+ */
+static void
+xzone_around_sector(int c, int x, int y, int dist)
 {
-    int i, j, px, py;
+    int d, x1, y1, off;
+    struct hexagon_iter hexit;
 
-    for (i = 1; i <= d; ++i) {
-       for (j = 0; j < i; ++j)
-           vector[j] = 0;
+    assert(xzone_ok(c, x, y));
+
+    xzone[XYOFFSET(x, y)] = c;
+    for (d = 1; d <= dist; d++) {
+       hexagon_first(&hexit, x, y, d, &x1, &y1);
        do {
-           px = newx;
-           py = newy;
-           for (j = 0; j < i; ++j) {
-               px = new_x(px + dirx[vector[j]]);
-               py = new_y(py + diry[vector[j]]);
-           }
-           if (own[px][py] != -1 &&
-               own[px][py] != c &&
-               (DISTINCT_ISLANDS || own[px][py] < nc))
-               return 0;
-       } while (next_vector(i));
+           off = XYOFFSET(x1, y1);
+           if (xzone[off] == -1)
+               xzone[off] = c;
+           else if (xzone[off] != c)
+               xzone[off] = -2;
+       } while (hexagon_next(&hexit, &x1, &y1));
     }
-    sectx[c][isecs[c]] = newx;
-    secty[c][isecs[c]] = newy;
-    isecs[c]++;
-    own[newx][newy] = c;
-    return 1;
 }
 
-/* Move along the coast in a clockwise direction.
-*/
+/*
+ * Add sectors within distance @dist to island @c's exclusive zone.
+ */
+static void
+xzone_around_island(int c, int dist)
+{
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < isecs[c]; i++)
+       xzone_around_sector(c, sectx[c][i], secty[c][i], dist);
+}
 
+/*
+ * Initialize exclusive zones around @n islands.
+ */
 static void
-next_coast(int c, int x, int y, int *xp, int *yp)
+xzone_init(int n)
 {
-    int i, nx, ny, wat = 0;
+    int i, c;
 
-    if (isecs[c] == 1) {
-       *xp = x;
-       *yp = y;
-       return;
+    for (i = 0; i < WORLD_SZ(); i++)
+       xzone[i] = -1;
+
+    for (c = 0; c < n; c++)
+       xzone_around_island(c, id);
+}
+
+/*
+ * Initialize breadth-first search.
+ */
+static void
+bfs_init(void)
+{
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < WORLD_SZ(); i++) {
+       closest[i] = -1;
+       distance[i] = USHRT_MAX;
     }
 
-    for (i = 0; i < 12; ++i) {
-       nx = new_x(x + dirx[i % 6]);
-       ny = new_y(y + diry[i % 6]);
-       if (own[nx][ny] == -1)
-           wat = 1;
-       if (wat && own[nx][ny] == c) {
-           *xp = nx;
-           *yp = ny;
-           return;
+    bfs_queue_head = bfs_queue_tail = 0;
+}
+
+/*
+ * Add sector @x,@y to the BFS queue.
+ * It's closest to @c, with distance @dist.
+ */
+static void
+bfs_enqueue(int c, int x, int y, int dist)
+{
+    int off = XYOFFSET(x, y);
+
+    assert(dist < distance[off]);
+    closest[off] = c;
+    distance[off] = dist;
+    bfs_queue[bfs_queue_tail] = off;
+    bfs_queue_tail++;
+    if (bfs_queue_tail >= WORLD_SZ())
+       bfs_queue_tail = 0;
+    assert(bfs_queue_tail != bfs_queue_head);
+}
+
+/*
+ * Search breadth-first until the queue is empty.
+ */
+static void
+bfs_run_queue(void)
+{
+    int off, dist, i, noff, nx, ny;
+    coord x, y;
+
+    while (bfs_queue_head != bfs_queue_tail) {
+       off = bfs_queue[bfs_queue_head];
+       bfs_queue_head++;
+       if (bfs_queue_head >= WORLD_SZ())
+           bfs_queue_head = 0;
+       dist = distance[off] + 1;
+       sctoff2xy(&x, &y, off);
+       for (i = DIR_FIRST; i <= DIR_LAST; i++) {
+           nx = new_x(x + diroff[i][0]);
+           ny = new_y(y + diroff[i][1]);
+           noff = XYOFFSET(nx, ny);
+           if (dist < distance[noff]) {
+               bfs_enqueue(closest[off], nx, ny, dist);
+           } else if (distance[noff] == dist) {
+               if (closest[off] != closest[noff])
+                   closest[noff] = (natid)-1;
+           } else
+               assert(distance[noff] < dist);
        }
     }
 }
 
-/* Choose a sector to grow from
-*/
+/*
+ * Add island @c's coastal sectors to the BFS queue, with distance 0.
+ */
+static void
+bfs_enqueue_island(int c)
+{
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < isecs[c]; i++) {
+       if (is_coastal(sectx[c][i], secty[c][i]))
+           bfs_enqueue(c, sectx[c][i], secty[c][i], 0);
+    }
+}
+
+/*
+ * Enqueue spheres of influence borders for breadth-first search.
+ */
+static void
+bfs_enqueue_border(void)
+{
+    int x, y, off, dir, nx, ny, noff;
 
+    for (y = 0; y < WORLD_Y; y++) {
+       for (x = y % 2; x < WORLD_X; x += 2) {
+           off = XYOFFSET(x, y);
+           if (distance[off] <= id + 1)
+               continue;
+           if (closest[off] == (natid)-1)
+               continue;
+           for (dir = DIR_FIRST; dir <= DIR_LAST; dir++) {
+               nx = new_x(x + diroff[dir][0]);
+               ny = new_y(y + diroff[dir][1]);
+               noff = XYOFFSET(nx, ny);
+               if (closest[noff] != closest[off]) {
+                   bfs_enqueue(closest[off], x, y, id + 1);
+                   break;
+               }
+           }
+       }
+    }
+}
+
+/*
+ * Compute spheres of influence
+ * A continent's sphere of influence is the set of sectors closer to
+ * it than to any other continent.
+ * Set closest[XYOFFSET(x, y)] to the closest continent's number,
+ * -1 if no single continent is closest.
+ * Set distance[XYOFFSET(x, y)] to the minimum of the distance to the
+ * closest coastal land sector and the distance to just outside the
+ * sphere of influence plus @id.  For sea sectors within a continent's
+ * sphere of influence, distance[off] - id is the distance to the
+ * border of the area where additional islands can be placed.
+ */
+static void
+init_spheres_of_influence(void)
+{
+    int c;
+
+    bfs_init();
+    for (c = 0; c < nc; c++)
+       bfs_enqueue_island(c);
+    bfs_run_queue();
+    bfs_enqueue_border();
+    bfs_run_queue();
+}
+
+/*
+ * Precompute distance to coast
+ * Set distance[XYOFFSET(x, y)] to the distance to the closest coastal
+ * land sector.
+ * Set closest[XYOFFSET(x, y)] to the closest continent's number,
+ * -1 if no single continent is closest.
+ */
+static void
+init_distance_to_coast(void)
+{
+    int c;
+
+    bfs_init();
+    for (c = 0; c < nc + ni; c++)
+       bfs_enqueue_island(c);
+    bfs_run_queue();
+}
+
+/*
+ * Is @x,@y in the same sphere of influence as island @c?
+ * Always true when @c is a continent.
+ */
 static int
-new_try(int c, int spike)
+is_in_sphere(int c, int x, int y)
 {
-    int secs = isecs[c];
-    int i, starti;
-
-    if (secs == 1) {
-       if (sectc[c][0])
-           return 0;
-    } else {
-       i = starti = (spike && sectc[c][secs - 1]) ? secs - 1 : roll0(secs);
-       do {
-           if (sectc[c][i])
-               return i;
-           i = (i + 1) % secs;
-       } while (i != starti);
-       assert(c >= nc);
-       return -1;
+    return c < nc || closest[XYOFFSET(x, y)] == c % nc;
+}
+
+/*
+ * Can island @c grow at @x,@y?
+ */
+static int
+can_grow_at(int c, int x, int y)
+{
+    return own[x][y] == -1 && xzone_ok(c, x, y) && is_in_sphere(c, x, y);
+}
+
+static void
+adj_land_update(int x, int y)
+{
+    int is_land = own[x][y] != -1;
+    int dir, nx, ny, noff;
+
+    for (dir = DIR_FIRST; dir <= DIR_LAST; dir++) {
+       nx = new_x(x + diroff[dir][0]);
+       ny = new_y(y + diroff[dir][1]);
+       noff = XYOFFSET(nx, ny);
+       if (is_land)
+           adj_land[noff] |= 1u << DIR_BACK(dir);
+       else
+           adj_land[noff] &= ~(1u << DIR_BACK(dir));
     }
-    return -1;
 }
 
-/* Grow continent c by 1 sector
-*/
+static void
+add_sector(int c, int x, int y)
+{
+    assert(own[x][y] == -1);
+    xzone_around_sector(c, x, y, c < nc ? di : DISTINCT_ISLANDS ? id : 0);
+    sectx[c][isecs[c]] = x;
+    secty[c][isecs[c]] = y;
+    isecs[c]++;
+    own[x][y] = c;
+    adj_land_update(x, y);
+}
+
+static int
+grow_weight(int c, int x, int y, int spike)
+{
+    int n, b;
+
+    /*
+     * #Land neighbors is #bits set in adj_land[].
+     * Count them Brian Kernighan's way.
+     */
+    n = 0;
+    for (b = adj_land[XYOFFSET(x, y)]; b; b &= b - 1)
+       n++;
+    assert(n > 0 && n < 7);
+
+    if (spike)
+       return (6 - n) * (6 - n);
+
+    return n * n * n;
+}
 
 static int
 grow_one_sector(int c)
 {
     int spike = roll0(100) < sp;
-    int done, coast_search, try1, x, y, newx, newy, i, n, sx, sy;
+    int wsum, newx, newy, i, x, y, off, dir, nx, ny, noff, w;
+
+    assert(cur_seen < UINT_MAX);
+    cur_seen++;
+    wsum = 0;
+    newx = newy = -1;
+
+    for (i = 0; i < isecs[c]; i++) {
+       x = sectx[c][i];
+       y = secty[c][i];
+       off = XYOFFSET(x, y);
+
+       for (dir = DIR_FIRST; dir <= DIR_LAST; dir++) {
+           if (adj_land[off] & (1u << dir))
+               continue;
+           nx = new_x(x + diroff[dir][0]);
+           ny = new_y(y + diroff[dir][1]);
+           noff = XYOFFSET(nx, ny);
+           if (seen[noff] == cur_seen)
+               continue;
+           assert(seen[noff] < cur_seen);
+           seen[noff] = cur_seen;
+           if (!can_grow_at(c, nx, ny))
+               continue;
+           w = grow_weight(c, nx, ny, spike);
+           assert(wsum < INT_MAX - w);
+           wsum += w;
+           if (roll0(wsum) < w) {
+               newx = nx;
+               newy = ny;
+           }
+       }
+    }
 
-    if ((try1 = new_try(c, spike)) == -1)
+    if (!wsum)
        return 0;
-    x = sx = sectx[c][try1];
-    y = sy = secty[c][try1];
-    coast_search = 0;
-    done = 0;
-    do {
-       if (spike) {
-           for (i = roll0(6), n = 0; n < 12 && !done; i = (i + 1) % 6, ++n) {
-               newx = new_x(x + dirx[i]);
-               newy = new_y(y + diry[i]);
-               if (own[newx][newy] == -1 &&
-                   (n > 5 ||
-                    (own[new_x(x+dirx[(i+5)%6])][new_y(y+diry[(i+5)%6])] == -1 &&
-                     own[new_x(x+dirx[(i+1)%6])][new_y(y+diry[(i+1)%6])] == -1)))
-                   if (try_to_grow(c, newx, newy, c < nc ? di : id))
-                       done = 1;
-           }
-       } else
-           for (i = roll0(6), n = 0; n < 6 && !done; i = (i + 1) % 6, ++n) {
-               newx = new_x(x + dirx[i]);
-               newy = new_y(y + diry[i]);
-               if (own[newx][newy] == -1)
-                   if (try_to_grow(c, newx, newy, c < nc ? di : id))
-                       done = 1;
-           }
-       next_coast(c, x, y, &x, &y);
-       ++coast_search;
-    } while (!done && coast_search < COAST_SEARCH_MAX &&
-            (isecs[c] == 1 || x != sx || y != sy));
-    return done;
+
+    add_sector(c, newx, newy);
+    return 1;
 }
 
 /*
@@ -789,31 +1087,34 @@ grow_continents(void)
     int done = 1;
     int c, secs;
 
+    xzone_init(0);
+
     for (c = 0; c < nc; ++c) {
-       sectx[c][0] = capx[c];
-       secty[c][0] = capy[c];
-       own[sectx[c][0]][secty[c][0]] = c;
-       sectx[c][1] = new_x(capx[c] + 2);
-       secty[c][1] = capy[c];
-       own[sectx[c][1]][secty[c][1]] = c;
-       isecs[c] = 2;
+       isecs[c] = 0;
+       if (!can_grow_at(c, capx[c], capy[c])
+           || !can_grow_at(c, new_x(capx[c] + 2), capy[c])) {
+           done = 0;
+           continue;
+       }
+       add_sector(c, capx[c], capy[c]);
+       add_sector(c, new_x(capx[c] + 2), capy[c]);
+    }
+
+    if (!done) {
+       qprint("No room for continents\n");
+       return 0;
     }
 
     for (secs = 2; secs < sc && done; secs++) {
        for (c = 0; c < nc; ++c) {
-           find_coast(c);
            if (!grow_one_sector(c))
                done = 0;
        }
     }
 
-    for (c = 0; c < nc; ++c)
-       find_coast(c);
-
     if (!done)
        qprint("Only managed to grow %d out of %d sectors.\n",
               secs - 1, sc);
-    ctot = nc;
     return done;
 }
 
@@ -821,56 +1122,132 @@ grow_continents(void)
   GROW THE ISLANDS
 ****************************************************************************/
 
-/* Choose a place to start growing an island from
-*/
+/*
+ * Place additional island @c's first sector.
+ * Return 1 on success, 0 on error.
+ */
 static int
-place_island(int c, int *xp, int *yp)
+place_island(int c, int isiz)
 {
-    int d, sx, sy;
-    int ssy = roll0(WORLD_Y);
-    int ssx = new_x(roll0(WORLD_X / 2) * 2 + ssy % 2);
-
-    if (ssx > WORLD_X - 2)
-       ssx = new_x(ssx + 2);
-    for (d = di + id; d >= id; --d) {
-       sx = ssx;
-       sy = ssy;
-       *xp = new_x(sx + 2);
-       for (*yp = sy; *xp != sx || *yp != sy; *xp += 2) {
-           if (*xp >= WORLD_X) {
-               *yp = new_y(*yp + 1);
-               *xp = *yp % 2;
-               if (*xp == sx && *yp == sy)
-                   break;
+    int n, x, y, d, w, newx, newy;
+
+    n = 0;
+
+    for (y = 0; y < WORLD_Y; y++) {
+       for (x = y % 2; x < WORLD_X; x += 2) {
+           if (can_grow_at(c, x, y)) {
+               d = distance[XYOFFSET(x, y)];
+               assert(d > id);
+               w = (d - id) * (d - id);
+               n += MIN(w, (isiz + 2) / 3);
+               if (roll0(n) < w) {
+                   newx = x;
+                   newy = y;
+               }
            }
-           if (own[*xp][*yp] == -1 && try_to_grow(c, *xp, *yp, d))
-               return 1;
        }
     }
-    return 0;
+
+    if (n)
+       add_sector(c, newx, newy);
+    return n;
 }
 
-/* Grow all the islands
-*/
+static int
+int_cmp(const void *a, const void *b)
+{
+    return *(int *)b - *(int *)a;
+}
 
-static void
+static int *
+size_islands(void)
+{
+    int n = ni / nc;
+    int *isiz = malloc(n * sizeof(*isiz));
+    int r0, r1, i;
+
+    isiz[0] = n * is;
+    r1 = roll0(is);
+    for (i = 1; i < n; i++) {
+       r0 = r1;
+       r1 = roll0(is);
+       isiz[i] = is + r1 - r0;
+       isiz[0] -= isiz[i];
+    }
+
+    qsort(isiz, n, sizeof(*isiz), int_cmp);
+    return isiz;
+}
+
+/*
+ * Grow the additional islands.
+ * Return 1 on success, 0 on error.
+ */
+static int
 grow_islands(void)
 {
-    int c, secs, x, y, isiz;
+    int *island_size = size_islands();
+    int xzone_valid = 0;
+    int carry = 0;
+    int i, j, c, done, secs, isiz, x, y;
 
-    for (c = nc; c < nc + ni; ++c) {
-       secs = 0;
-       if (!place_island(c, &x, &y))
-           return;
-       isiz = roll(is) + roll0(is);
-       do {
-           ++secs;
-           find_coast(c);
-       } while (secs < isiz && grow_one_sector(c));
-       find_coast(c);
-       qprint(" %d(%d)", c - nc + 1, secs);
-       ctot++;
+    init_spheres_of_influence();
+
+    for (i = 0; i < ni / nc; i++) {
+       c = nc + i * nc;
+
+       if (!xzone_valid)
+           xzone_init(c);
+
+       carry += island_size[i];
+       isiz = MIN(2 * is, carry);
+
+       for (j = 0; j < nc; j++) {
+           isecs[c + j] = 0;
+           if (!place_island(c + j, isiz)) {
+               qprint("\nNo room for island #%d\n", c - nc + j + 1);
+               free(island_size);
+               return 0;
+           }
+       }
+
+       done = 1;
+       for (secs = 1; secs < isiz && done; secs++) {
+           for (j = 0; j < nc; j++) {
+               if (!grow_one_sector(c + j))
+                   done = 0;
+           }
+       }
+
+       if (!done) {
+           secs--;
+           for (j = 0; j < nc; j++) {
+               if (isecs[c + j] != secs) {
+                   isecs[c + j]--;
+                   assert(isecs[c + j] == secs);
+                   x = sectx[c + j][secs];
+                   y = secty[c + j][secs];
+                   own[x][y] = -1;
+                   adj_land_update(x, y);
+               }
+           }
+           xzone_valid = 0;
+       }
+
+       for (j = 0; j < nc; j++)
+           qprint(" %d(%d)", c - nc + j + 1, isecs[c + j]);
+
+       carry -= secs;
     }
+
+    free(island_size);
+    qprint("\n");
+
+    if (carry)
+       qprint("Only managed to grow %d out of %d island sectors.\n",
+              is * ni - carry * nc, is * ni);
+
+    return 1;
 }
 
 /****************************************************************************
@@ -879,6 +1256,7 @@ grow_islands(void)
 static void
 create_elevations(void)
 {
+    init_distance_to_coast();
     elevate_land();
     elevate_sea();
 }
@@ -889,18 +1267,12 @@ create_elevations(void)
 static int
 distance_to_what(int x, int y, int flag)
 {
-    int j, d, px, py;
+    int d, px, py;
+    struct hexagon_iter hexit;
 
     for (d = 1; d < 5; ++d) {
-       for (j = 0; j < d; ++j)
-           vector[j] = 0;
+       hexagon_first(&hexit, x, y, d, &px, &py);
        do {
-           px = x;
-           py = y;
-           for (j = 0; j < d; ++j) {
-               px = new_x(px + dirx[vector[j]]);
-               py = new_y(py + diry[vector[j]]);
-           }
            switch (flag) {
            case 0:             /* distance to sea */
                if (own[px][py] == -1)
@@ -911,17 +1283,15 @@ distance_to_what(int x, int y, int flag)
                    return d;
                break;
            case 2:             /* distance to mountain */
-               if (elev[px][py] == INFINITY)
+               if (elev[px][py] == INFINITE_ELEVATION)
                    return d;
                break;
            }
-       } while (next_vector(d));
+       } while (hexagon_next(&hexit, &px, &py));
     }
     return d;
 }
 
-#define ELEV elev[sectx[c][i]][secty[c][i]]
-#define distance_to_sea() (sectc[c][i]?1:distance_to_what(sectx[c][i], secty[c][i], 0))
 #define distance_to_mountain() distance_to_what(sectx[c][i], secty[c][i], 2)
 
 /* Decide where the mountains go
@@ -929,10 +1299,10 @@ distance_to_what(int x, int y, int flag)
 static void
 elevate_land(void)
 {
-    int i, mountain_search, k, c, total, ns, nm, highest, where, h, newk,
-       r, dk;
+    int i, off, mountain_search, k, c, total, ns, nm, r, x, y;
+    int highest, where, h, newk, dk;
 
-    for (c = 0; c < ctot; ++c) {
+    for (c = 0; c < nc + ni; ++c) {
        total = 0;
        ns = isecs[c];
        nm = (pm * ns) / 100;
@@ -940,7 +1310,8 @@ elevate_land(void)
 /* Place the mountains */
 
        for (i = 0; i < ns; ++i) {
-           dsea[i] = distance_to_sea();
+           off = XYOFFSET(sectx[c][i], secty[c][i]);
+           dsea[i] = MIN(5, distance[off] + 1);
            weight[i] = (total += (dsea[i] * dsea[i]));
        }
 
@@ -948,16 +1319,19 @@ elevate_land(void)
             k && mountain_search < MOUNTAIN_SEARCH_MAX;
             ++mountain_search) {
            r = roll0(total);
-           for (i = 0; i < ns; ++i)
-               if (r < weight[i] && ELEV == -INFINITY &&
+           for (i = 0; i < ns; ++i) {
+               x = sectx[c][i];
+               y = secty[c][i];
+               if (r < weight[i] && !elev[x][y] &&
                    (c >= nc ||
                     ((!(capx[c] == sectx[c][i] &&
                         capy[c] == secty[c][i])) &&
                      (!(new_x(capx[c] + 2) == sectx[c][i] &&
                         capy[c] == secty[c][i]))))) {
-                   ELEV = INFINITY;
+                   elev[x][y] = INFINITE_ELEVATION;
                    break;
                }
+           }
            --k;
        }
 
@@ -967,17 +1341,20 @@ elevate_land(void)
            dmoun[i] = distance_to_mountain();
        dk = (ns - nm - ((c < nc) ? 3 : 1) > 0) ?
          (100 * (HIGHMIN - LANDMIN)) / (ns - nm - ((c < nc) ? 3 : 1)) :
-         100 * INFINITY;
+         100 * INFINITE_ELEVATION;
        for (k = 100 * (HIGHMIN - 1);; k -= dk) {
-           highest = -INFINITY;
+           highest = 0;
            where = -1;
            for (i = 0; i < ns; ++i) {
-               if (ELEV != INFINITY &&
+               x = sectx[c][i];
+               y = secty[c][i];
+               if (!elev[x][y] &&
                    (c >= nc || ((!(capx[c] == sectx[c][i] &&
                                    capy[c] == secty[c][i])) &&
                                 (!(new_x(capx[c] + 2) == sectx[c][i] &&
                                    capy[c] == secty[c][i]))))) {
                    h = 3 * (5 - dmoun[i]) + dsea[i];
+                   assert(h > 0);
                    if (h > highest) {
                        highest = h;
                        where = i;
@@ -992,39 +1369,38 @@ elevate_land(void)
            if (newk < LANDMIN)
                newk = LANDMIN;
            elev[sectx[c][where]][secty[c][where]] = newk;
-           dsea[where] = -INFINITY;
-           dmoun[where] = INFINITY;
        }
 
 /* Elevate the mountains and capitals */
 
        for (i = 0; i < ns; ++i) {
-           if (ELEV == INFINITY) {
+           x = sectx[c][i];
+           y = secty[c][i];
+           if (elev[x][y] == INFINITE_ELEVATION) {
                if (dsea[i] == 1)
-                   ELEV = HILLMIN + roll0(PLATMIN - HILLMIN);
+                   elev[x][y] = HILLMIN + roll0(PLATMIN - HILLMIN);
                else
-                   ELEV = HIGHMIN + roll0((256 - HIGHMIN) / 2) +
+                   elev[x][y] = HIGHMIN + roll0((256 - HIGHMIN) / 2) +
                      roll0((256 - HIGHMIN) / 2);
            } else if (c < nc &&
                       (((capx[c] == sectx[c][i] && capy[c] == secty[c][i])) ||
                        ((new_x(capx[c] + 2) == sectx[c][i] &&
                          capy[c] == secty[c][i]))))
-               ELEV = PLATMIN;
+               elev[x][y] = PLATMIN;
        }
     }
 }
 
-#define distance_to_land() distance_to_what(x, y, 1)
-
 static void
 elevate_sea(void)
 {
-    int x, y;
+    int x, y, off;
 
     for (y = 0; y < WORLD_Y; ++y) {
        for (x = y % 2; x < WORLD_X; x += 2) {
-           if (elev[x][y] == -INFINITY)
-               elev[x][y] = -roll(distance_to_land() * 20 + 27);
+           off = XYOFFSET(x, y);
+           if (own[x][y] == -1)
+               elev[x][y] = -roll(MIN(5, distance[off]) * 20 + 27);
        }
     }
 }
@@ -1137,10 +1513,10 @@ write_sects(void)
            sct->sct_type = elev_to_sct_type(elev[x][y]);
            sct->sct_newtype = sct->sct_type;
            sct->sct_dterr = own[sct->sct_x][y] + 1;
+           sct->sct_coastal = is_coastal(sct->sct_x, sct->sct_y);
            add_resources(sct);
        }
     }
-    set_coastal_flags();
 }
 
 /****************************************************************************
@@ -1242,6 +1618,93 @@ print_elev_map(void)
     }
 }
 
+/*
+ * Print a map to help visualize xzone[].
+ * This is for debugging.
+ */
+void
+print_xzone_map(void)
+{
+    int sx, sy, x, y, off;
+
+    for (sy = -WORLD_Y / 2; sy < WORLD_Y / 2; sy++) {
+       y = YNORM(sy);
+       printf("%4d ", sy);
+       for (sx = -WORLD_X / 2; sx < WORLD_X / 2; sx++) {
+           x = XNORM(sx);
+           off = XYOFFSET(x, y);
+           if ((x + y) & 1)
+               putchar(' ');
+           else if (own[x][y] >= 0)
+               putchar('-');
+           else if (xzone[off] >= 0)
+               putchar(numletter[xzone[off] % 62]);
+           else {
+               assert(own[x][y] == -1);
+               putchar(xzone[off] == -1 ? '.' : '!');
+           }
+       }
+       putchar('\n');
+    }
+}
+
+/*
+ * Print a map to help visualize closest[].
+ * This is for debugging.
+ */
+void
+print_closest_map(void)
+{
+    int sx, sy, x, y, off;
+
+    for (sy = -WORLD_Y / 2; sy < WORLD_Y / 2; sy++) {
+       y = YNORM(sy);
+       printf("%4d ", sy);
+       for (sx = -WORLD_X / 2; sx < WORLD_X / 2; sx++) {
+           x = XNORM(sx);
+           off = XYOFFSET(x, y);
+           if ((x + y) & 1)
+               putchar(' ');
+           else if (closest[off] == (natid)-1)
+               putchar('.');
+           else if (!distance[off]) {
+               assert(closest[off] == own[x][y]);
+               putchar('-');
+           } else {
+               putchar(numletter[closest[off] % 62]);
+           }
+       }
+       printf("\n");
+    }
+}
+
+void
+print_distance_map(void)
+{
+    int sx, sy, x, y, off;
+
+    for (sy = -WORLD_Y / 2; sy < WORLD_Y / 2; sy++) {
+       y = YNORM(sy);
+       printf("%4d ", sy);
+       for (sx = -WORLD_X / 2; sx < WORLD_X / 2; sx++) {
+           x = XNORM(sx);
+           off = XYOFFSET(x, y);
+           if ((x + y) & 1)
+               putchar(' ');
+           else if (closest[off] == (natid)-1)
+               putchar('.');
+           else if (!distance[off]) {
+               assert(closest[off] == own[x][y]);
+               putchar('-');
+           } else {
+               putchar(numletter[distance[off] % 62]);
+           }
+       }
+       printf("\n");
+    }
+}
+
+
 /***************************************************************************
   WRITE A SCRIPT FOR PLACING CAPITALS
 ****************************************************************************/
@@ -1277,17 +1740,3 @@ qprint(const char *const fmt, ...)
        va_end(ap);
     }
 }
-
-static void
-set_coastal_flags(void)
-{
-    int i, j;
-    struct sctstr *sp;
-
-    for (i = 0; i < nc + ni; ++i) {
-       for (j = 0; j < isecs[i]; j++) {
-           sp = getsectp(sectx[i][j], secty[i][j]);
-           sp->sct_coastal = sectc[i][j];
-       }
-    }
-}