Question

我目前正在构建一个支持多个维度的树（使用Python），但作为一个开始，我首先尝试理解2D部分。 2D树中的每个节点将包含它所代表的方形的坐标和包含在其中的数据点。 2D案例代表QuadTree - https://en.wikipedia.org/wiki/Quadtree。我现在只对建立坐标感兴趣。

根将包含坐标的[（0,1），（0,1）]。一旦我们分割了正方形，我们得到每个节点2 ^ n个正方形（n =维数;在这种情况下为2）。如果根包含[（0,1），（0,1）]，则第一级将包含：

Node1: [(0,0.5),(0,0.5)]
Node2: [(0.5,1),(0,0.5)]
Node3: [(0,0.5),(0.5,1)]
Node4: [(0.5,1),(0.5,1)]

我想知道如何实现坐标计算，以便再次生成一组元组。我遇到了具有组合方法的Itertools，但我不完全确定如何再次重建元组集，使得没有坐标彼此相等，即我们没有（0.5,0.5）。有什么建议吗？

以下是我为6D案例进行的一些硬编码测试：

#initial root coordinates
H = [(0,1), (0,1), (0,1), (0,1), (0,1), (0,1)]

#get all the coordinates separately
N = [(H[0][0]+H[0][1])/2, H[0][1], (H[1][0]+H[1][1])/2, H[1][1], 
     (H[2][0]+H[2][1])/2, H[2][1], (H[3][0]+H[3][1])/2, H[3][1],
     (H[3][0]+H[3][1])/2, H[4][1], (H[5][0]+H[5][1])/2, H[5][1]]

#will print 924
print(len(list(itr.combinations(N,6))))

#make a new list of the previous coordinates but divide them by 2
N2 = [N[0]/2, N[1]/2, N[2]/2, N[3]/2, N[4]/2, N[5]/2,
      N[6]/2, N[7]/2, N[8]/2, N[9]/2, N[10]/2, N[11]/2]

N2_comb = list(itr.combinations(N2,6))

#find duplicates and remove them 
for each in N2_comb:
    if (each[0] == each[1] or each[1] == each[2] or each[2] == each[3] or
    each[3] == each[4] or each[4] == each[5]):
        N2_comb.remove(each)

#print 488
print(len(N2_comb))

对于6D情况，我需要64个节点/父节点，所以488坐标就足够了。只是我不知道这是否是正确的方法，并且不知道如何从这一点实现元组。有关2D和/或6D案例的任何建议吗？

注意：我知道上面的代码段不是最好的实现;这是一个硬编码的案例，直到我了解所有内容然后进行优化。

Answer 1

itertools 并不像我想的那样工作：子范围仅对计算它的维度有效。为了简化输入，我将考虑使用（0,8）而不是（0,1）的正方形。在第一次拆分时，我们得到四个正方形;让我们看看（0,4），（4,8）。我们现在想把它除以x = 2和y = 6，给出

(0, 2), (4, 6)
(0, 2), (6, 8)
(2, 4), (4, 6)
(2, 4), (6, 8)

但是，您的组合只能在所有维度中找到具有相同起始范围的空间的所有坐标，因为它不会区分维度。在上面的例子中，它也会生成

(0, 6), (2, 4)

如果你要做的就是一次性生成所有的可能性，这将覆盖该字段。但是，树结构丢失了。

我认为这可能是你想要的，在它的核心：所有的组合进入＆＃34; quad＆＃34;分割（2 ^ N分割）给定坐标范围。为了说明，我保留了你的6D案例，但是选择了扩展范围的大小2，每个维度的范围不同 - 好像我们已经完成了几个分割，我们只是简单地处理其中一个目前的6D超立方体。

此代码首先将初始坐标分成两半，将两个新区间保持在元组（对）中。然后我们将 itertools.product 应用于对列表，为6个维度中的每个维度生成下/上区间的所有组合。

import itertools as itr

#initial root coordinates
H = [(10.0,12.0), (8.0,10.0), (6.0,8.0), (4.0,6.0), (2.0,4.0), (0.0,2.0)]

#get all the coordinates separately
choice = []
for coord in H:
    low = coord[0]
    top = coord[1]
    mid = (low+top)/2
    choice.append(((low, mid), (mid, top)))

print "choice list:", choice

#will print 924
quad_split = list(itr.product(*choice))
print len(quad_split)

输出：

choice list: [((10.0, 11.0), (11.0, 12.0)), ((8.0, 9.0), (9.0, 10.0)), ((6.0, 7.0), (7.0, 8.0)), ((4.0, 5.0), (5.0, 6.0)), ((2.0, 3.0), (3.0, 4.0)), ((0.0, 1.0), (1.0, 2.0))]
64 half-sized hypercubes:
((10.0, 11.0), (8.0, 9.0), (6.0, 7.0), (4.0, 5.0), (2.0, 3.0), (0.0, 1.0))
((10.0, 11.0), (8.0, 9.0), (6.0, 7.0), (4.0, 5.0), (2.0, 3.0), (1.0, 2.0))
((10.0, 11.0), (8.0, 9.0), (6.0, 7.0), (4.0, 5.0), (3.0, 4.0), (0.0, 1.0))
((10.0, 11.0), (8.0, 9.0), (6.0, 7.0), (4.0, 5.0), (3.0, 4.0), (1.0, 2.0))
((10.0, 11.0), (8.0, 9.0), (6.0, 7.0), (5.0, 6.0), (2.0, 3.0), (0.0, 1.0))
((10.0, 11.0), (8.0, 9.0), (6.0, 7.0), (5.0, 6.0), (2.0, 3.0), (1.0, 2.0))
((10.0, 11.0), (8.0, 9.0), (6.0, 7.0), (5.0, 6.0), (3.0, 4.0), (0.0, 1.0))
((10.0, 11.0), (8.0, 9.0), (6.0, 7.0), (5.0, 6.0), (3.0, 4.0), (1.0, 2.0))
((10.0, 11.0), (8.0, 9.0), (7.0, 8.0), (4.0, 5.0), (2.0, 3.0), (0.0, 1.0))
((10.0, 11.0), (8.0, 9.0), (7.0, 8.0), (4.0, 5.0), (2.0, 3.0), (1.0, 2.0))
((10.0, 11.0), (8.0, 9.0), (7.0, 8.0), (4.0, 5.0), (3.0, 4.0), (0.0, 1.0))
((10.0, 11.0), (8.0, 9.0), (7.0, 8.0), (4.0, 5.0), (3.0, 4.0), (1.0, 2.0))
((10.0, 11.0), (8.0, 9.0), (7.0, 8.0), (5.0, 6.0), (2.0, 3.0), (0.0, 1.0))
((10.0, 11.0), (8.0, 9.0), (7.0, 8.0), (5.0, 6.0), (2.0, 3.0), (1.0, 2.0))
((10.0, 11.0), (8.0, 9.0), (7.0, 8.0), (5.0, 6.0), (3.0, 4.0), (0.0, 1.0))
((10.0, 11.0), (8.0, 9.0), (7.0, 8.0), (5.0, 6.0), (3.0, 4.0), (1.0, 2.0))
((10.0, 11.0), (9.0, 10.0), (6.0, 7.0), (4.0, 5.0), (2.0, 3.0), (0.0, 1.0))
((10.0, 11.0), (9.0, 10.0), (6.0, 7.0), (4.0, 5.0), (2.0, 3.0), (1.0, 2.0))
((10.0, 11.0), (9.0, 10.0), (6.0, 7.0), (4.0, 5.0), (3.0, 4.0), (0.0, 1.0))
((10.0, 11.0), (9.0, 10.0), (6.0, 7.0), (4.0, 5.0), (3.0, 4.0), (1.0, 2.0))
((10.0, 11.0), (9.0, 10.0), (6.0, 7.0), (5.0, 6.0), (2.0, 3.0), (0.0, 1.0))
((10.0, 11.0), (9.0, 10.0), (6.0, 7.0), (5.0, 6.0), (2.0, 3.0), (1.0, 2.0))
((10.0, 11.0), (9.0, 10.0), (6.0, 7.0), (5.0, 6.0), (3.0, 4.0), (0.0, 1.0))
((10.0, 11.0), (9.0, 10.0), (6.0, 7.0), (5.0, 6.0), (3.0, 4.0), (1.0, 2.0))
((10.0, 11.0), (9.0, 10.0), (7.0, 8.0), (4.0, 5.0), (2.0, 3.0), (0.0, 1.0))
((10.0, 11.0), (9.0, 10.0), (7.0, 8.0), (4.0, 5.0), (2.0, 3.0), (1.0, 2.0))
((10.0, 11.0), (9.0, 10.0), (7.0, 8.0), (4.0, 5.0), (3.0, 4.0), (0.0, 1.0))
((10.0, 11.0), (9.0, 10.0), (7.0, 8.0), (4.0, 5.0), (3.0, 4.0), (1.0, 2.0))
((10.0, 11.0), (9.0, 10.0), (7.0, 8.0), (5.0, 6.0), (2.0, 3.0), (0.0, 1.0))
((10.0, 11.0), (9.0, 10.0), (7.0, 8.0), (5.0, 6.0), (2.0, 3.0), (1.0, 2.0))
((10.0, 11.0), (9.0, 10.0), (7.0, 8.0), (5.0, 6.0), (3.0, 4.0), (0.0, 1.0))
((10.0, 11.0), (9.0, 10.0), (7.0, 8.0), (5.0, 6.0), (3.0, 4.0), (1.0, 2.0))
((11.0, 12.0), (8.0, 9.0), (6.0, 7.0), (4.0, 5.0), (2.0, 3.0), (0.0, 1.0))
((11.0, 12.0), (8.0, 9.0), (6.0, 7.0), (4.0, 5.0), (2.0, 3.0), (1.0, 2.0))
((11.0, 12.0), (8.0, 9.0), (6.0, 7.0), (4.0, 5.0), (3.0, 4.0), (0.0, 1.0))
((11.0, 12.0), (8.0, 9.0), (6.0, 7.0), (4.0, 5.0), (3.0, 4.0), (1.0, 2.0))
((11.0, 12.0), (8.0, 9.0), (6.0, 7.0), (5.0, 6.0), (2.0, 3.0), (0.0, 1.0))
((11.0, 12.0), (8.0, 9.0), (6.0, 7.0), (5.0, 6.0), (2.0, 3.0), (1.0, 2.0))
((11.0, 12.0), (8.0, 9.0), (6.0, 7.0), (5.0, 6.0), (3.0, 4.0), (0.0, 1.0))
((11.0, 12.0), (8.0, 9.0), (6.0, 7.0), (5.0, 6.0), (3.0, 4.0), (1.0, 2.0))
((11.0, 12.0), (8.0, 9.0), (7.0, 8.0), (4.0, 5.0), (2.0, 3.0), (0.0, 1.0))
((11.0, 12.0), (8.0, 9.0), (7.0, 8.0), (4.0, 5.0), (2.0, 3.0), (1.0, 2.0))
((11.0, 12.0), (8.0, 9.0), (7.0, 8.0), (4.0, 5.0), (3.0, 4.0), (0.0, 1.0))
((11.0, 12.0), (8.0, 9.0), (7.0, 8.0), (4.0, 5.0), (3.0, 4.0), (1.0, 2.0))
((11.0, 12.0), (8.0, 9.0), (7.0, 8.0), (5.0, 6.0), (2.0, 3.0), (0.0, 1.0))
((11.0, 12.0), (8.0, 9.0), (7.0, 8.0), (5.0, 6.0), (2.0, 3.0), (1.0, 2.0))
((11.0, 12.0), (8.0, 9.0), (7.0, 8.0), (5.0, 6.0), (3.0, 4.0), (0.0, 1.0))
((11.0, 12.0), (8.0, 9.0), (7.0, 8.0), (5.0, 6.0), (3.0, 4.0), (1.0, 2.0))
((11.0, 12.0), (9.0, 10.0), (6.0, 7.0), (4.0, 5.0), (2.0, 3.0), (0.0, 1.0))
((11.0, 12.0), (9.0, 10.0), (6.0, 7.0), (4.0, 5.0), (2.0, 3.0), (1.0, 2.0))
((11.0, 12.0), (9.0, 10.0), (6.0, 7.0), (4.0, 5.0), (3.0, 4.0), (0.0, 1.0))
((11.0, 12.0), (9.0, 10.0), (6.0, 7.0), (4.0, 5.0), (3.0, 4.0), (1.0, 2.0))
((11.0, 12.0), (9.0, 10.0), (6.0, 7.0), (5.0, 6.0), (2.0, 3.0), (0.0, 1.0))
((11.0, 12.0), (9.0, 10.0), (6.0, 7.0), (5.0, 6.0), (2.0, 3.0), (1.0, 2.0))
((11.0, 12.0), (9.0, 10.0), (6.0, 7.0), (5.0, 6.0), (3.0, 4.0), (0.0, 1.0))
((11.0, 12.0), (9.0, 10.0), (6.0, 7.0), (5.0, 6.0), (3.0, 4.0), (1.0, 2.0))
((11.0, 12.0), (9.0, 10.0), (7.0, 8.0), (4.0, 5.0), (2.0, 3.0), (0.0, 1.0))
((11.0, 12.0), (9.0, 10.0), (7.0, 8.0), (4.0, 5.0), (2.0, 3.0), (1.0, 2.0))
((11.0, 12.0), (9.0, 10.0), (7.0, 8.0), (4.0, 5.0), (3.0, 4.0), (0.0, 1.0))
((11.0, 12.0), (9.0, 10.0), (7.0, 8.0), (4.0, 5.0), (3.0, 4.0), (1.0, 2.0))
((11.0, 12.0), (9.0, 10.0), (7.0, 8.0), (5.0, 6.0), (2.0, 3.0), (0.0, 1.0))
((11.0, 12.0), (9.0, 10.0), (7.0, 8.0), (5.0, 6.0), (2.0, 3.0), (1.0, 2.0))
((11.0, 12.0), (9.0, 10.0), (7.0, 8.0), (5.0, 6.0), (3.0, 4.0), (0.0, 1.0))
((11.0, 12.0), (9.0, 10.0), (7.0, 8.0), (5.0, 6.0), (3.0, 4.0), (1.0, 2.0))

多维度坐标

1 个答案: