什么是用于在Java中存储和搜索2d空间坐标的良好数据结构

Question

我目前正在为游戏编写插件，其中一个功能包括设置由2个二维坐标（矩形的左上角和右下角区域）定义的区域的功能。然后存储这些区域，并且将具有与每个区域相关联的各种其他数据。当玩家在世界各地移动时，我需要确定他何时只从玩家的坐标进入这些区域中的一个，并且这样做的方法必须是有效的，因为这最终会被称为每秒数百次。

是否有任何数据结构可以有效地支持这种搜索，如果有的话，我在哪里可以找到它的文档，找到要使用的java实现，或者如果需要，自己实现它？

我还想注意，我发现一些树结构似乎只支持批量加载，但我必须能够实时添加和删除此结构中的值。

Answer 1

用于确定空间的一部分中的碰撞的良好数据结构是quad-tree数据结构。四叉树根据给定区域中的元素数量递归地划分空间。因此，如果坐标在对数时间内位于区域内，它可以进行搜索。

编辑：我找到了一个实现here但没有给出许可证信息。

Answer 2

在一维情况下，合适的数据结构是interval tree。

要解决二维强制转换，您可以使用区间树快速查找包含至少一个维度中的点的矩形，并检查每个矩形的第二个维度（可能已经足够快）或者简单地使用维基百科文章草图的多维度概括（尽管我必须承认我在第一次阅读时不理解这种概括）。

假设玩家移动缓慢（即区域进入或离开事件的数量与区域数量相比较小），以下方法可能更有效：保留x坐标的搜索树，其中矩形开始或结束，和一个类似的y坐标树。如果玩家进入或离开某个区域，他必须越过边界点的x或y坐标。也就是说，您将在x搜索树上对范围[old_x，new_x]执行范围查询，并检查每个矩形。对y方向做同样的事情（不报告重复）。

Answer 3

要实现坐标，您可以在实现您正在寻找的功能的类中使用Point2D：

http://download.oracle.com/javase/6/docs/api/java/awt/geom/Point2D.html