我在2D整数空间中有大量的“线段”和“线”。鉴于此设置，我希望将其存储在内存中，使得以下方法/查询的延迟最小化。我正在寻找一种语言无关的数据结构，它最有效地满足以下条件，以及为什么它是一个不错的选择。
说明：
- 点 - 点由（X，Y）对表示。这些是Int64s
- 线段 - 一对点。在这些点中，一个是“开始”而另一个是“结束”
- 三角形 - 一组三点，或者也可以由三个线段定义，形成最简单的几何形状
操作
- IsPointInTriangle（Point） - 如果给定点位于任意存储的三角形内，则返回True / False
- IsPointOnLine Segment（Point） - 返回True / False是一个位于线段上的给定点
- DoesLine SegmentCrossOtherLine细分（细分细分） - 如果给定的细分受众群跨越任何其他细分细分，则返回True / False
- GetPotentialTriangles（Line Segment） - 如果此Line Segment已添加到将要创建的集合中，则返回一组潜在的Triangles。这将返回一个由3个点/线段组成的零线段，构成零+三角形。
目标和假设：
- 操作和数据驻留在内存中。存储成本不是问题
- 操作不一定是线程安全的。每个操作都将按顺序进行
- 将存储位于现有Triangle中的点数
- 将不会存储位于现有线段
的点
- 将存储跨越现有线段
的线段
- 减少每次计算的延迟是最终目标。所有其他问题都是次要的。