用rust 实现一个松散4叉树
时间: 2024-03-06 10:51:01 浏览: 32
以下是一个简单的Rust松散4叉树的实现:
首先,定义一个节点的结构体,包含四个子节点(NW,NE,SW,SE),一个矩形边界框,以及一个点列表:
```rust
use std::cmp::Ordering;
#[derive(Debug)]
struct Node<T> {
nw: Option<Box<Node<T>>>,
ne: Option<Box<Node<T>>>,
sw: Option<Box<Node<T>>>,
se: Option<Box<Node<T>>>,
bbox: BBox,
points: Vec<T>,
}
#[derive(Debug)]
struct BBox {
x1: f64,
y1: f64,
x2: f64,
y2: f64,
}
```
然后,定义一个松散4叉树结构体,包含一个根节点和一个矩形边界框:
```rust
#[derive(Debug)]
struct LooseQuadtree<T> {
root: Option<Box<Node<T>>>,
bbox: BBox,
}
```
接下来,实现松散4叉树的插入和搜索函数:
```rust
impl<T> LooseQuadtree<T> {
fn insert(&mut self, point: T) {
if !self.bbox.contains(point) {
return;
}
if let Some(ref mut node) = self.root {
if node.points.len() < 4 {
node.points.push(point);
} else {
let mut nw_bbox = node.bbox.clone();
nw_bbox.x2 = (nw_bbox.x1 + nw_bbox.x2) / 2.0;
nw_bbox.y2 = (nw_bbox.y1 + nw_bbox.y2) / 2.0;
if nw_bbox.contains(point) {
if node.nw.is_none() {
node.nw = Some(Box::new(Node {
nw: None,
ne: None,
sw: None,
se: None,
bbox: nw_bbox,
points: vec![],
}));
}
node.nw.as_mut().unwrap().insert(point);
} else {
// and so on for the other quadrants
}
}
} else {
self.root = Some(Box::new(Node {
nw: None,
ne: None,
sw: None,
se: None,
bbox: self.bbox.clone(),
points: vec![point],
}));
}
}
fn search(&self, bbox: &BBox) -> Vec<&T> {
let mut result = vec![];
if let Some(ref node) = self.root {
if bbox.intersects(&node.bbox) {
for point in &node.points {
if bbox.contains(point) {
result.push(point);
}
}
if let Some(ref nw) = node.nw {
result.append(&mut nw.search(bbox));
}
// and so on for the other quadrants
}
}
result
}
}
```
这个实现定义了一个节点结构体,一个矩形边界框结构体,一个松散4叉树结构体,以及`insert`和`search`方法。`insert`方法用于将一个点插入到松散4叉树中,`search`方法用于搜索一个矩形内的所有点。`insert`方法使用递归来遍历树,如果节点已满,则将点插入到相应的象限中。`search`方法也使用递归,如果节点与矩形相交,则遍历节点的所有点和子节点。
这个实现是一个简单的版本,还可以添加更多功能,例如删除点,计算节点的平衡因子等。
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