对于线段数据库，查找与矩形相交的所有线段

Question

鉴于大量的linesegments，你如何有效地找到与矩形相交的所有线段？典型的应用是GIS数据库，查找属于当前视野范围内的所有道路。对于点，这可以通过将点存储在KD树中来有效地完成，但是线段的相应数据结构是什么？

如果算法考虑线宽，则奖励，但零宽度算法完全可以。

Answer 1

您可以使用细分树，例如CGAL中存在的细分树： dD Range and Segment Trees。该数据结构可用于所有维度，包括维度2.

Answer 2

将矩形视为一组4个线段。 你现在有一组n + 4个线段。 在线段上应用扫描线算法。 如果两个线段来自不同的集合，则仅执行交叉点。即一个段，是frm矩形，另一个是来自数据库。 此外，您可以从矩形的第一个顶点开始扫描线处理，并在完全处理所有矩形线时结束。

您还可以搜索空间散列和线光栅化（用于使用行数据填充空间单元格） 。这可能会更快。

Answer 3

另一种可能的数据结构是R-tree。特别是priority R-tree将为您提供运行时间的保证上限，但启发式变体在实践中可能更快。