如何有效地存储/检索有关网格边的数据？

Question

如果这个问题的stackexchange网站错误，请指示我到其他地方！

我有一个常规的2维节点网格。我还想存储关于网格节点之间边缘的数据，我不知道如何以有效的方式做到这一点。

我立即想到的三个想法都有缺点，我不确定哪个更好，或者确实有更好的方法。

1. 将边缘数据存储在2d数组中。由于图形节点基本上形成2d数组，因此您可以简单地将边数据存储在普通的二维数组中 - 0,0是左下方的节点，1,0在它的右边，0,1直接在“它上面”，等等。

此方法的问题是数据重复 - 有关0,0和0,1之间边缘的数据存储在两个单独的位置。每当需要更新数据时，您需要在两个地方更新它，当然，您需要额外的内存开销，因为您需要保留两倍的数据（即使其中一半是重复的）

1. 仅在“2d”阵列中存储“顶部”和“左侧”边缘。这是方法1的扩展，可避免存储冗余数据。但是，这使得检索和存储数据变得更加困难，因为您现在需要3次调用来收集或设置节点的所有边（x，y; x + 1，y;以及x，y-1）。

2. 使用dictionary<<<x,y>,<x,y>>,Edge>字典（点数元组）来存储和检索有关图表中两个节点之间边缘的数据。

这避免了冗余，但字典查找比数组慢，并且不可能同时获得所有4个边（一个接收节点并返回4个边的字典将解决后者，但重新引入冗余问题）。出于我的目的，我主要关注一小组节点之间的所有可能边缘，因此不检索所有节点不是一个大问题。

现在，我倾向于方法＃1，只是吮吸并处理冗余数据。有没有更好的方法来存储/检索有关边的数据，或者这是最好的方式。

示例 - 在Edge中存储颜色：

Answer 1

另一种选择是创建一个大的边缘对象列表，然后将它们适当地链接到节点。例如，您的节点类可以包含TopEdge，LeftEdge，BottomEdge和RightEdge成员，每个成员都可以引用边列表中的某个对象。

初始设置可能会稍微复杂一些，但会避免数据重复，并且可以从节点轻松访问相应的边缘。

如果您想要更正式的解决方案，您也可以阅读graph theory。

Answer 2

假设一切都适合内存并且你的边缘不是非常稀疏，我会选择“只存储2d数组中的”顶部“和”左“边缘”因为它可能有您列出的选项的最佳缓存性能。

  

然而，这使得检索和存储数据变得更加困难，因为您现在需要3次调用来收集或设置节点的所有边（x，y; x + 1，y;和x，y-1）

我不明白你的意思。应该将所有内容封装在一个易于使用的接口中。如果您发现自己需要设置节点的所有边缘，那么请编写一个方法来执行此操作。