建立一个四叉树

Question

我正在尝试使用四叉树（4-ary树）来保存给定BMP中的信息。
我正在努力弄清楚如何在给定任何BMP的情况下构建树。

基本上，结构是每个叶子代表一个像素。每个节点有4个指针，每个指针指向图像中其余四个象限中的一个。因此，每个节点将当前图片分成4个部分。当你在叶子时，你处于一个特定的像素。

我不确定如何构建树来映射某个图像。假设图像的维度是2的幂，我该怎么办。我知道递归函数可能最优雅地做到这一点，但我正在努力弄清楚如何跟踪图像中的哪个位置。

这是在C ++中，目前我的quadtree.h文件包含一个Node * root，其中一个节点被定义为一个带有像素元素和4个指向其他节点的结构。每个内部节点（非叶节点）应该保持它所导致的所有4个RGB值的平均值。

我正在尝试制作算法，但我想我可能需要在.h文件中包含一个或两个结构。是否有更好/更干净的方法来解决这个问题？

Answer 1

好吧，根据您存储Bitmap数据的方式，您可能会采取不同的方式。你是从文件中读取它并将其直接放入树中吗？如果是这样，.BMP文件（如果我没记错的话）告诉你它们的宽度和高度就在顶部，所以你实际上可以用它来确定你将拥有多少级别，这可能有助于你构建一些东西。

此外，根据图像的大小，您可以将所有像素存储在2D节点阵列中，并让树类“坐在”数组的顶部，这样您的树叶就在阵列中别的在别处。如果你这样做，你可以写一些嵌套的循环，它们会通过并抓住四个节点的组，计算它们的平均值，并将它们混合在一起，然后对它刚刚创建的节点做同样的事情。这可能比从上到下构建树更快，因为你永远不会平均超过四个像素，而从上到下构建每个步骤需要平均超过四个像素，除了最后一个。

如果您不想在数组中执行此操作，我认为最简单的方法是让每个节点跟踪其x，y坐标。这将允许您基本上与数组相同，但您不只是插入索引。

这有用吗？你是如何存储位图的？最终目标是什么？

Answer 2

STANN是目前最好的开源实现。

http://sites.google.com/a/compgeom.com/stann/

明智的话，使用Bern等人的四叉树构造算法并放弃时髦的树操作。

http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.33.4634&rep=rep1&type=pdf

1. 按照按揭顺序对所有点进行排序。
2. 计算每对连续点之间的四叉树框长度。
3. 执行所有最近的最大值计算以查找父母/兄弟姐妹。

我正在为OpenCl开发一个库。一旦我完成测试，我会发布一个链接。