如何在无限网格中靠近(0,0)处添加不重叠的新矩形

我正在编写一个算法，用于在无限网格中靠近(0,0)的位置放置彼此紧邻但不重叠的矩形。用Pygame做了个快速原型，但效果不理想。每个矩形会预留一个x值作为间距，且矩形只能添加、不能删除。

我尝试了以下代码：

def find_adjacent_position(open_rectangles, all_rectangles, w, h):
    for existing_rect in open_rectangles:
        for offset in [(1,0), (-1,0), (0,1), (0,-1)]:
            x = existing_rect[0] + (existing_rect[2] * offset[0]) + offset[0]
            y = existing_rect[1] + (existing_rect[3] * offset[1]) + offset[1]
            if 0 < x + w <= SCREEN_WIDTH // 2 and 0 < y + h <= SCREEN_HEIGHT // 2:
                new_rect = (x, y, w, h)
                overlap = any(is_overlap(new_rect, rect) for rect in all_rectangles)
                if not overlap:
                    open_rectangles.append(new_rect)
                    return new_rect
        op = 4
        for offset in [(1,0), (-1,0), (0,1), (0,-1)]:
            x = existing_rect[0] + (16 * offset[0])
            y = existing_rect[1] + (16 * offset[1])
            if 0 < x + offset[0] <= SCREEN_WIDTH // 2 and 0 < y + offset[1] <= SCREEN_HEIGHT // 2:
                new_rect = (x, y, 16, 16)
                overlap = any(is_overlap(new_rect, rect) for rect in all_rectangles)
                if overlap: # 此处无法放置，存在重叠
                    op -= 1
            else:
                op -= 1 # 超出屏幕范围
        if op <= 0:
            print(f"无处可放，该矩形已标记为封闭 {len(open_rectangles)-1}")
            open_rectangles.remove(existing_rect)
        else:
            print(op)
    return None

这个函数接收两个列表：

• 所有已放置矩形的列表
• 开放矩形列表：这类矩形的侧边处于“空闲”状态，可以在其旁边放置新矩形

运行后出现的问题：屏幕仍有剩余空间，但矩形无法继续扩展（对应Pygame运行效果：矩形在未填满屏幕时就停止扩展）

以下是间距x为2的手动绘制理想效果示例，涉及的矩形尺寸为(2,4)、(3,4)、(3,3)、(6,3)、(3,5)、(5,4)、(4,9)（顺序仅作示意）：

• 红色矩形：“封闭”矩形，无法在其旁放置新矩形
• 蓝色矩形：“开放”矩形，属于open_rectangles列表，可在其旁添加新矩形（对应理想效果：矩形紧凑且合理地填满可用空间）

内容的提问来源于stack exchange，提问作者walksanator