C++实现:四分树数据结构与遍历

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"C++四分树实现及层次遍历" 四分树(Quad Tree)是一种数据结构,它将二维空间划分为四个子区域(东北、东南、西北、西南),每个节点代表一个区域,并可以存储附加信息。在C++中,四分树常用于图像处理、地图索引和游戏编程等领域,用来高效地存储和查询二维空间中的数据。 在提供的代码中,四分树的节点由`quadtree`结构体表示,包含四个子节点指针`q[4]`和一个字符串`value`来存储区域的信息。`quadtree`结构体还定义了一个重载的等于运算符,用于比较两个节点的值是否相等。结构体的默认构造函数初始化所有子节点为`NULL`。 `levelorder`函数实现了四分树的层次遍历(也称为广度优先搜索)。层次遍历从根节点开始,使用队列`que`存储待访问的节点,将节点的`value`拼接到字符串`str`中,然后依次访问其子节点。最后返回的`str`即为层次遍历的结果。 `turn`函数用于将二进制字符串转换为十进制整数。它遍历字符串`str`从右到左,如果字符是'1',则根据位权累加到`sum`中。位权按2的幂次增长,例如,最右边的'1'对应2^0,次之的'1'对应2^1,以此类推。 `DFS`(深度优先搜索)函数用于构建四分树。它接收三个参数:当前的行索引`r`、列索引`c`和当前区域的大小`s`。当区域大小为1时,创建一个新节点,其`value`设置为对应的MAP矩阵中的字符,并返回这个节点。否则,递归地创建四个子节点,分别对应当前区域的四个子区域。 在`DFS`函数的循环部分,检查了四个子节点是否具有相同的值,以及父节点的`value`是否为'1',这是为了判断当前区域是否需要进一步细分。如果子节点之间不匹配或父节点的`value`为'1',则说明当前区域需要合并,这时会进行相应的处理。 总结起来,这段代码实现了一个基本的四分树数据结构,包括节点定义、层次遍历和递归构造功能。它展示了如何在C++中有效地操作和遍历四分树,这对于理解和处理与二维空间相关的数据问题非常有帮助。