mysql 四叉树的应用_游戏算法（2）：查找优化之四叉树的应用
/**
*?四叉樹(基于2D平面空間分割)數據結構
*?四叉樹或四元樹也被稱為Q樹(Q-Tree)。
*?四叉樹廣泛應用于圖像處理、空間數據索引、2D中的快速碰撞檢測、存儲稀疏數據等
*?為提升性能
*?1、廣度優先搜索
*?2、僅搜索葉節點
*/
export?class?QuadTree?{
/**?樹的高度?*/
protected?_height:?number;
/**?樹的深度?*/
protected?_depth:?number;
/**?根節點?*/
protected?_rootNode:?QuadTreeNode;
/**?矩形區域?*/
protected?_rect:?Rectangle;
/**?廣度搜索隊列(僅包含葉節點)?*/
public?breadthSearchQueue:?Queue>;
/**?對象與葉節點的映射表?*/
public?targetNodeMap:?HashTable>;
/**
*?構造函數
*?@param?rect?二維空間數據
*?@param?depth?樹的深度
*/
constructor(rect:?Rectangle,?depth:?number,?targets?:?T[])?{
this._rect?=?rect;
this._depth?=?depth;
this._height?=?this._depth;
this.breadthSearchQueue?=?new?Queue>();
this.targetNodeMap?=?new?HashTable>();
if?(depth?>=?0)?{
this._rootNode?=?new?QuadTreeNode(this,?null,?rect,?depth);
}
this.initBreadthSearchQueue();
}
/**
*?創建廣度搜索隊列
*?僅包含葉節點
*/
protected?initBreadthSearchQueue():?void?{
let?node:?QuadTreeNode;
let?findFromLeft?=?function(nodes:?QuadTreeNode[])?{
if?(nodes.length?<=?0)?{
return;
}
let?childsArr?=?[];
//?先遍歷鄰節點
for?(let?i?=?0;?i?
node?=?nodes[i];
if?(node.isLeaf())?{
this.breadthSearchQueue.push(node);
}
childsArr?=?childsArr.concat(node.getChildsAsArray());
}
//?再訪問子節點數組
findFromLeft(childsArr);
}.bind(this);
findFromLeft([this._rootNode]);
}
//?/**
//??*?綁定對象集合
//??*/
//?public?bindTargets(targets:?T[]):?void?{
//?????for?(let?i?=?0;?i?
//?????????const?target?=?targets[i];
//?????????let?node?=?this.find(target["x"],?target["y"]);
//?????????if?(node)?{
//?????????????this.targetNodeMap.insert(target["hashCode"],?node,?true);
//?????????}else?{
//?????????????console.debug(this,?"未找到關聯的節點1",?target["x"],?target["y"],?this._rootNode);
//?????????}
//?????}
//?}
/**
*?獲取對象所屬節點
*/
public?getTargetNode(target:?T):?QuadTreeNode?{
//?LogUtils.debug(this,?"狀態表",?target["x"],?target["y"],?this.targetNodeMap.get(target["hashCode"]));
return?this.targetNodeMap.get(target["hashCode"]);
}
/**
*?獲取所有對象合集
*/
public?get?targets():?T[]?{
return?this._rootNode.targets;
}
/**
*?獲取樹的高度
*/
public?get?height():?number?{
return?this._height;
}
/**
*?獲取樹的深度
*/
public?get?depth():?number?{
return?this._depth;
}
/**
*?搜索目標對象所在區域節點
*?@param?x?目標對象x坐標
*?@param?y?目標對象y坐標
*?@param?skipEmpty?是否忽略空數據節點
*/
public?find(x:?number,?y:?number,?skipEmpty:?boolean?=?false):?QuadTreeNode?{
let?node:?QuadTreeNode?=?null;
let?findFromNode:?Function?=?(pNode:?QuadTreeNode):?QuadTreeNode?=>?{
if?(!pNode)?{
return?null;
}
if?(skipEmpty?&&?pNode.isDataEmpty)?{
return?null;
}
if?(!pNode.isContains(x,?y))?{
return?null;
}
if?(pNode.isLeaf())?{
return?pNode;
}
let?leftChild?=?pNode.getLeftChild();
while?(leftChild)?{
node?=?findFromNode(leftChild);
if?(node)?{
return?node;
}else?{
leftChild?=?leftChild.nextNode;
}
}
};
//?從根節點開始查找
return?findFromNode(this._rootNode);
}
/**
*?搜索圓形目標對象所在樹根區域節點
*?@param?x?目標對象x坐標
*?@param?y?目標對象y坐標
*?@param?skipEmpty?是否忽略空數據節點
*/
public?findNodesInCircle(x:?number,?y:?number,?radius:?number,?skipEmpty:?boolean?=?false):?QuadTreeNode[]?{
let?nodes:?QuadTreeNode[]?=?[];
let?findFromNode:?Function?=?(pNode:?QuadTreeNode):?QuadTreeNode?=>?{
if?(!pNode)?{
return?null;
}
if?(skipEmpty?&&?pNode.isDataEmpty)?{
return?null;
}
if?(pNode.isLeaf())?{
if?(BaseTool.isPointsInCircle(x,?y,?radius,?[pNode.leftTop.x,?pNode.leftTop.y,?pNode.leftBottom.x,?pNode.leftBottom.y,
pNode.rightBottom.x,?pNode.rightBottom.y,?pNode.rightTop.x,?pNode.rightTop.y]))?{
nodes.push(pNode);
}
return;
}
let?leftChild?=?pNode.getLeftChild();
while?(leftChild)?{
findFromNode(leftChild);
leftChild?=?leftChild.nextNode;
}
};
//?從根節點開始查找
findFromNode(this._rootNode);
return?nodes;
}
/**
*?搜索矩形目標對象所在樹根區域節點
*?@param?x?目標對象x坐標
*?@param?y?目標對象y坐標
*?@param?width?目標對象寬
*?@param?height?目標對象高
*?@param?skipEmpty?是否忽略空數據節點
*/
public?findNodesInRect(x:?number,?y:?number,?width:?number,?height:?number,?skipEmpty:?boolean?=?false):?QuadTreeNode[]?{
let?nodes:?QuadTreeNode[]?=?[];
let?findFromNode:?Function?=?(pNode:?QuadTreeNode):?QuadTreeNode?=>?{
if?(!pNode)?{
return?null;
}
if?(skipEmpty?&&?pNode.isDataEmpty)?{
return?null;
}
//?if?(pNode.isLeaf())?{
//?????if?(BaseTool.isRectIntersect(x,?y,?width,?height,?pNode.rect.x,?pNode.rect.y,?pNode.rect.width,?pNode.rect.height))?{
//?????????nodes.push(pNode);
//?????}
//?????return;
//?}
if?(BaseTool.isRectIntersect(x,?y,?width,?height,?pNode.rect.x,?pNode.rect.y,?pNode.rect.width,?pNode.rect.height))?{
if?(pNode.isLeaf())?{
nodes.push(pNode);
}else?{
let?leftChild?=?pNode.getLeftChild();
while?(leftChild)?{
findFromNode(leftChild);
leftChild?=?leftChild.nextNode;
}
}
}else?{
//?console.log("不相交====",?x,?y,?width,?height,?"///",?pNode.rect.x,?pNode.rect.y,?pNode.rect.width,?pNode.rect.height);
}
};
//?從根節點開始查找
findFromNode(this._rootNode);
return?nodes;
}
/**
*?搜索凸多邊形目標對象所在樹根區域節點
*?@param?x?目標對象x坐標
*?@param?y?目標對象y坐標
*?@param?width?目標對象寬
*?@param?height?目標對象高
*?@param?skipEmpty?是否忽略空數據節點
*/
public?findNodesInPolygon(polygonPoints:?number[],?skipEmpty:?boolean?=?false):?QuadTreeNode[]?{
let?nodes:?QuadTreeNode[]?=?[];
let?findFromNode:?Function?=?(pNode:?QuadTreeNode):?QuadTreeNode?=>?{
if?(!pNode)?{
return?null;
}
if?(skipEmpty?&&?pNode.isDataEmpty)?{
return?null;
}
//?if?(pNode.isLeaf())?{
//?????if?(BaseTool.isRectIntersect(x,?y,?width,?height,?pNode.rect.x,?pNode.rect.y,?pNode.rect.width,?pNode.rect.height))?{
//?????????nodes.push(pNode);
//?????}
//?????return;
//?}
if?(BaseTool.isPointsInRect(pNode.rect.x,?pNode.rect.y,?pNode.rect.width,?pNode.rect.height,?polygonPoints))?{
if?(pNode.isLeaf())?{
nodes.push(pNode);
}else?{
let?leftChild?=?pNode.getLeftChild();
while?(leftChild)?{
findFromNode(leftChild);
leftChild?=?leftChild.nextNode;
}
}
}else?{
//?console.log("不相交====",?x,?y,?width,?height,?"///",?pNode.rect.x,?pNode.rect.y,?pNode.rect.width,?pNode.rect.height);
}
};
//?從根節點開始查找
findFromNode(this._rootNode);
return?nodes;
}
/**
*?搜索橢圓形目標對象所在樹根區域節點
*?@param?cx?橢圓中心x坐標
*?@param?cy?橢圓中心y坐標
*?@param?rx?橢圓橫半軸
*?@param?ry?橢圓縱半軸
*?@param?angle?旋轉角度
*?@param?skipEmpty?是否忽略空數據節點
*/
public?findNodesInEllipse(cx:?number,?cy:?number,?rx:?number,?ry:?number,?angle:?number,?skipEmpty:?boolean?=?false):?QuadTreeNode[]?{
let?nodes:?QuadTreeNode[]?=?[];
let?findFromNode:?Function?=?(pNode:?QuadTreeNode):?QuadTreeNode?=>?{
if?(!pNode)?{
return?null;
}
if?(skipEmpty?&&?pNode.isDataEmpty)?{
return?null;
}
//?if?(pNode.isLeaf())?{
//?????if?(BaseTool.isRectIntersect(x,?y,?width,?height,?pNode.rect.x,?pNode.rect.y,?pNode.rect.width,?pNode.rect.height))?{
//?????????nodes.push(pNode);
//?????}
//?????return;
//?}
if?(BaseTool.isRectIntersectEllipse(pNode.rect.x,?pNode.rect.y,?pNode.rect.width,?pNode.rect.height,?cx,?cy,?rx,?ry,?angle))?{
if?(pNode.isLeaf())?{
nodes.push(pNode);
}else?{
let?leftChild?=?pNode.getLeftChild();
while?(leftChild)?{
findFromNode(leftChild);
leftChild?=?leftChild.nextNode;
}
}
}else?{
//?console.log("不相交====",?x,?y,?width,?height,?"///",?pNode.rect.x,?pNode.rect.y,?pNode.rect.width,?pNode.rect.height);
}
};
//?從根節點開始查找
findFromNode(this._rootNode);
return?nodes;
}
/**
*?對象坐標發生更新的通知
*/
public?onTargetPosUpdate(target:?T):?void?{
//?let?x?=?target["x"];
//?let?y?=?target["y"];
//?let?curNode?=?this.targetNodeMap.get(target["hashCode"]);
//?if?(curNode?&&?curNode.isContains(x,?y))?{
//?????return;
//?}else?{
//?????let?node?=?this.find(x,?y);
//?????if?(node)?{
//?????????this.targetNodeMap.insert(target["hashCode"],?node,?true);
//?????????this._onTargetNodeChanged(target,?curNode,?node);
//?????}else?{
//?????????console.debug(this,?"未找到關聯的節點2",?x,?y,?this._rootNode);
//?????}
//?}
}
/**
*?通知對象?節點發生切換
*/
public?_onTargetNodeChanged(target:?T,?oldNode:?QuadTreeNode,?newNode:?QuadTreeNode):?void?{
if?(oldNode)?{
oldNode.removeTarget(target);
}
if?(newNode)?{
newNode.addTarget(target);
}
if?(target["onTreeNodeChanged"])?{
target["onTreeNodeChanged"](oldNode,?newNode);
}
}
}
總結
以上是生活随笔為你收集整理的mysql 四叉树的应用_游戏算法（2）：查找优化之四叉树的应用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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