我工作在这个项目上，我必须寻找在三维空间中的物体，和效率是一个巨大的关注，我觉得范围树是完美的我想要做的，间隔树也将工作，但我不打算从树上删除任何东西，有一次我在三维空间中添加的每个对象，我将只使用结构做搜索。
下面是我要如何使用结构：
让说，我有一个数组（姑且称之为queryArr）对象（〜10,000个对象），每个对象有3个参数（X，Y，Z）我有另外一个非常大的阵列（姑且称之为totalArr）对象（> 500万点的对象）。
我想在这里做的是给queryArr的元素，找到最相似（或totalArr相同的元素），在某些情况下会出现与totalArr相同参数的对象，但在大多数情况下，不会有是具有相同的参数的对象。
所以，我会在搜索之间的所有值(x+10,y+10,z+10)和(x-10,y-10,z-10) 如果它不产生任何结果，我会乘以2的x，y，z和再试，直到它产生了一定的成效。
这样做的简单的方式是一个幼稚搜索方法，该方法将具有复杂O(N*M) (N = size of queryArr, M = sie of totalArr)但是这种方法是非常缓慢和哑。
我觉得范围树的是要走的路，但我从来没有实现一个自己，我不太了解的范围内树是如何工作的尺寸比2更大，所以没有人知道一个良好的实施范围内的树木？ 我相信，如果我能有一个源代码，我就能了解他们到底是如何工作。
通过你的思维方式，还有比范围树完成这个任务，结构更合理，让我知道我很开放的建议。 （我已经考虑KD树和树木间隔）
谢谢，
我刚才读维基百科的文章。 让我们看看，如果我能写的n维范围树。 因为什么值得在3个维度做的是值得做的事情在正。
所以一个n维范围树的基本部分是，它可以在低维范围树术语来递归地定义。
有些物业类与相对通用的值类型的工作。 专营element_properties<T>来设置标量类型的任何你的n维值，和专门get<i>(T const&)以获得i个您的n维值的尺寸。
#include <memory>
#include <cstddef>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
#include <sstream>
void Assert(bool test) {
if (!test)
{
std::cout << "Assert failed" << std::endl;
exit(-1);
}
}
template<typename... Args>
struct Print {
static void Do(Args... args) {}
};
template<typename Arg, typename... Tail>
struct Print<Arg, Tail...> {
static void Do(Arg arg, Tail... args) {
std::cout << arg;
Print<Tail...>::Do(args...);
}
};
template<typename... Args>
void Debug(Args... args) {
std::cout << "DEBUG:[";
Print<Args...>::Do(args...);
std::cout << "]\n";
}
template<typename T>
struct element_properties {
typedef typename T::value_type value_type;
};
template<>
struct element_properties<int> {
typedef int value_type;
};
template<size_t d, typename T>
typename element_properties<T>::value_type get( T const & t );
template<size_t d>
typename element_properties<int>::value_type get( int i ) { return i; }
template<size_t d, typename U, typename A>
typename element_properties<std::vector<U,A>>::value_type get( std::vector<U,A> const& v) {
return v[d];
}
template<typename T, size_t dim, typename Order = std::less< typename element_properties<T>::value_type> >
struct range_tree {
typedef typename element_properties<T>::value_type value_type;
struct sorter {
bool operator()( T const& left, T const& right ) const {
return Order()( get<dim-1>(left), get<dim-1>(right) );
}
};
struct printer {
std::string operator()( T const& t ) const {
std::string retval = "[ ";
retval += print_elements( t );
retval += "]";
return retval;
}
std::string print_elements( T const& t ) const {
std::stringstream ss;
typedef typename range_tree<T, dim-1, Order>::printer next_printer;
ss << next_printer().print_elements(t);
ss << get<dim-1>(t) << " ";
return ss.str();
}
};
template<typename Iterator>
range_tree( Iterator begin, Iterator end ) {
std::sort( begin, end, sorter() );
root.reset( new tree_node( begin, end ) );
}
template<size_t n, typename Func>
void walk(Func f) const {
if (root) root->walk<n>(f);
}
template<size_t n, typename Func>
void walk(Func f) {
if (root) root->walk<n>(f);
}
struct tree_node {
std::unique_ptr< range_tree<T, dim-1, Order> > subtree;
T value;
template<size_t n, typename Func>
void walk(Func f) const {
if (n==dim && !left && !right)
f(value);
if (left)
left->walk<n>(f);
if (right)
right->walk<n>(f);
if (subtree)
subtree->walk<n>(f);
}
template<size_t n, typename Func>
void walk(Func f) {
if (n==dim && !left && !right)
f(value);
if (left)
left->walk<n>(f);
if (right)
right->walk<n>(f);
if (subtree)
subtree->walk<n>(f);
}
void find_path( T const& t, std::vector< tree_node const* >& vec ) {
vec.push_back(this);
if ( sorter()(t, value) ) {
if (left)
left->find_path(t, vec);
} else if (sorter()(value, t)) {
if (right)
right->find_path(t, vec);
} else {
// found it!
return;
}
}
std::vector< tree_node const* > range_search( T const& left, T const& right )
{
std::vector<tree_node const*> left_path;
std::vector<tree_node const*> right_path;
find_path( left, left_path );
find_path( right, right_path );
// erase common path:
{
auto it1 = left_path.begin();
auto it2 = right_path.begin();
for( ; it1 != left_path.end() && it2 != right_path.end(); ++it1, ++it2) {
if (*it1 != *it2)
{
Debug( "Different: ", printer()( (*it1)->value ), ", ", printer()( (*it2)->value ) );
break;
}
Debug( "Identical: ", printer()( (*it1)->value ), ", ", printer()( (*it2)->value ) );
}
// remove identical prefixes:
if (it2 == right_path.end() && it2 != right_path.begin())
--it2;
if (it1 == left_path.end() && it1 != left_path.begin())
--it1;
right_path.erase( right_path.begin(), it2 );
left_path.erase( left_path.begin(), it1 );
}
for (auto it = left_path.begin(); it != left_path.end(); ++it) {
if (*it && (*it)->right) {
Debug( "Has right child: ", printer()( (*it)->value ) );
*it = (*it)->right.get();
Debug( "It is: ", printer()( (*it)->value ) );
} else {
Debug( "Has no right child: ", printer()( (*it)->value ) );
if ( sorter()( (*it)->value, left) || sorter()( right, (*it)->value) ) {
Debug( printer()( (*it)->value ), "<", printer()( left ), " so erased" );
*it = 0;
}
}
}
for (auto it = right_path.begin(); it != right_path.end(); ++it) {
if (*it && (*it)->left) {
Debug( "Has left child: ", printer()( (*it)->value ) );
*it = (*it)->left.get();
Debug( "It is: ", printer()( (*it)->value ) );
} else {
Debug( "Has no left child: ", printer()( (*it)->value ) );
if ( sorter()( (*it)->value, left) || sorter()( right, (*it)->value) ) {
Debug( printer()( right ), "<", printer()( (*it)->value ), " so erased" );
*it = 0;
}
}
}
left_path.insert( left_path.end(), right_path.begin(), right_path.end() );
// remove duds and duplicates:
auto highwater = std::remove_if( left_path.begin(), left_path.end(), []( tree_node const* n) { return n==0; } );
std::sort( left_path.begin(), highwater );
left_path.erase( std::unique( left_path.begin(), highwater ), left_path.end() );
return left_path;
}
std::unique_ptr<tree_node> left;
std::unique_ptr<tree_node> right;
// rounds down:
template<typename Iterator>
static Iterator middle( Iterator begin, Iterator end ) {
return (end-begin-1)/2 + begin ;
}
template<typename Iterator>
tree_node( Iterator begin, Iterator end ):value(*middle(begin,end)) {
Debug( "Inserted ", get<dim-1>(value), " at level ", dim );
Iterator mid = middle(begin,end);
Assert( begin != end );
if (begin +1 != end) { // not a leaf
Debug( "Not a leaf at level ", dim );
++mid; // so *mid was the last element in the left sub tree
Assert(mid!=begin);
Assert(mid!=end);
left.reset( new tree_node( begin, mid ) );
right.reset( new tree_node( mid, end ) );
} else {
Debug( "Leaf at level ", dim );
}
if (dim > 0) {
subtree.reset( new range_tree<T, dim-1, Order>( begin, end ) );
}
}
};
std::unique_ptr<tree_node> root;
};
// makes the code above a tad easier:
template<typename T, typename Order >
struct range_tree< T, 0, Order > {
typedef typename element_properties<T>::value_type value_type;
struct printer { template<typename Unused>std::string print_elements(Unused const&) {return std::string();} };
range_tree(...) {};
struct tree_node {}; // maybe some stub functions in here
template<size_t n, typename Func>
void walk(Func f) {}
};
int main() {
typedef std::vector<int> vector_type;
std::vector<vector_type> test;
test.push_back( vector_type{5,2} );
test.push_back( vector_type{2,3} );
range_tree< vector_type, 2 > tree( test.begin(), test.end() );
std::cout << "Walking dim 2:";
auto print_node = [](vector_type const& v){ std::cout << "(" << v[0] << "," << v[1] << ")"; };
tree.walk<2>( print_node );
std::cout << "\nWalking dim 1:";
tree.walk<1>( print_node );
std::cout << "\n";
std::cout << "Range search from {3,3} to {10,10}\n";
auto nodes = tree.root->range_search( vector_type{3,3}, vector_type{10,10} );
for (auto it = nodes.begin(); it != nodes.end(); ++it)
{
(*it)->walk<2>( print_node );
}
}
这真的是太接近n维范围树。 0维度树自然包含什么。
基础设施，以搜索（在一个一维时间），现在已被添加。 您可以手动执行递归进入较低的尺寸，或者向上，以便在range_search总是返回平1 tree_node*秒。
