Моя реализация алгоритма Брезенхэма дает сбой для линий под определенными углами

Я не знаю, почему вы используете переменную xstep. Вам действительно не нужно это с алгоритмом, который вы используете.

@Gabe: xstep необходим, потому что без него, если x0 > x1, цикл for завершится немедленно, так как шаг по умолчанию для цикла for в Python равен 1.

Причина, по которой вам не нужна переменная xstep, заключается в том, что если она идет назад, координаты уже были переключены (в условном if backward: в начале), так что конечная точка теперь является начальной точкой и наоборот, например что теперь мы все еще идем слева направо.

Вам просто нужно это:

result = []

for x in range(x0, x1):
    if steep: result.append((y, x))
    else: result.append((x, y))
    error -= dy
    if error < 0:
        y += ystep
        error += dx

return result

Если вам нужен список координат в порядке от начальной до конечной точки, вы можете сделать проверку в конце:

if backward: return result.reverse()
else: return result

EDIT: проблема в том, что логическое значение backward оценивается прежде, чем это должно быть. Если условие steep выполняется, то значения меняются, но к тому времени ваше условие backward уже другое. Чтобы исправить это, вместо использования логического значения backward сделайте его явным выражением:

if x0 > x1:
    # swapping here

Опять же, поскольку позже вы используете логическое значение, вы можете просто определить его перед условным выражением:

backward = x0 > x1

if backward:

Проблема в том, что вы вычисляете x0 > x1 до того, как поменяете местами x и y.

Вместо:

backward = x0 > x1 

if steep: 
    x0, y0 = y0, x0 
    x1, y1 = y1, x1 
if backward: 
    x0, x1 = x1, x0 
    y0, y1 = y1, y0 

Вы должны иметь:

if steep: 
    x0, y0 = y0, x0 
    x1, y1 = y1, x1 

backward = x0 > x1 
if backward: 
    x0, x1 = x1, x0 
    y0, y1 = y1, y0