什么是四叉树?

四叉树可以有效解决这个问题。

四叉树每一层都把地图划分四块,根据地图尺寸来决定树的层数,层数越大划分越细。

但需要对某一范围的单位筛选时,只需要定位到与范围相交的树区域,再对其区域内的对象筛选即可。

四叉树的实现

 #pragma once

 #include "base.h"
 #include "math.h"

 template <class Value>
 class Tree4 {
 private:
     struct Pointer {
         Tree4 *LT, *RT, *LB, *RB;
         Pointer() :LT(nullptr), RT(nullptr), LB(nullptr), RB(nullptr)
         { }
         ~Pointer()
         {
             SAFE_DELETE(LT);
             SAFE_DELETE(RT);
             SAFE_DELETE(LB);
             SAFE_DELETE(RB);
         }
     };

 public:
     Tree4(): _rect(rect)
     {
         STD queue<Tree4 *> queue;
         queue.push(this);
         ; n != ; --n, c *= )
         {
             ; i != c; ++i)
             {
                 auto tree = queue.front();
                 tree->Root();
                 queue.pop();
                 queue.push(tree->_pointer.LT);
                 queue.push(tree->_pointer.RT);
                 queue.push(tree->_pointer.LB);
                 queue.push(tree->_pointer.RB);
             }
         }
     }

     template <class Range>
     bool Insert(const Value * value, const Range & range)
     {
         auto tree = Contain(range);
         auto ret = nullptr != tree;
         if (ret) { tree->_values.emplace_back(value); }
         return ret;
     }

     template <class Range>
     bool Remove(const Value * value, const Range & range)
     {
         auto tree = Contain(range);
         auto ret = nullptr != tree;
         if (ret) { ret = tree->Remove(value); }
         return ret;
     }

     template <class Range>
     bool Match(const Range & range, const STD function<bool(Value *)> & func)
     {
         if (!MATH intersect(_rect, range))
         {
             return true;
         }

         for (auto & value : _values)
         {
             if (!func(const_cast<Value *>(value)))
             {
                 return false;
             }
         }

         auto ret = true;
         if (!IsLeaf())
         {
             if (ret) ret = _pointer.LT->Match(range, func);
             if (ret) ret = _pointer.RT->Match(range, func);
             if (ret) ret = _pointer.LB->Match(range, func);
             if (ret) ret = _pointer.RB->Match(range, func);
         }
         return ret;
     }

     template <class Range>
     Tree4 * Contain(const Range & range)
     {
         Tree4<Value> * ret = nullptr;
         if (MATH contain(STD cref(_rect), range))
         {
             if (!IsLeaf())
             {
                 if (nullptr == ret) ret = _pointer.LT->Contain(range);
                 if (nullptr == ret) ret = _pointer.RT->Contain(range);
                 if (nullptr == ret) ret = _pointer.LB->Contain(range);
                 if (nullptr == ret) ret = _pointer.RB->Contain(range);
             }
             if (nullptr == ret)
                 ret = this;
         }
         return ret;
     }

 private:
     void Root()
     {
         _pointer.LT = new Tree4(MATH Rect(_rect.x, _rect.y, _rect.w * 0.5f, _rect.h * 0.5f));
         _pointer.LB = new Tree4(MATH Rect(_rect.x, _rect.y + _rect.h * 0.5f, _rect.w * 0.5f, _rect.h * 0.5f));
         _pointer.RT = new Tree4(MATH Rect(_rect.x + _rect.w * 0.5f, _rect.y, _rect.w * 0.5f, _rect.h * 0.5f));
         _pointer.RB = new Tree4(MATH Rect(_rect.x + _rect.w * 0.5f, _rect.y + _rect.h * 0.5f, _rect.w * 0.5f, _rect.h * 0.5f));
     }

     bool Remove(const Value * value)
     {
         auto iter = STD find(_values.begin(), _values.end(), value);
         auto ret = _values.end() != iter;
         if (ret) { _values.erase(iter); }
         return ret;
     }

     bool IsLeaf()
     {
         return nullptr == _pointer.LT
             || nullptr == _pointer.RT
             || nullptr == _pointer.LB
             || nullptr == _pointer.RB;
     }

     Tree4(const Tree4 &) = delete;
     Tree4(Tree4 &&) = delete;
     Tree4 &operator=(const Tree4 &) = delete;
     Tree4 &operator=(Tree4 &&) = delete;

 private:
     MATH Rect _rect;
     Pointer _pointer;
     STD list<const Value *> _values;
 };

代码简洁,通俗易懂,承让。

效果图

左侧全图遍历,右侧四叉树遍历,通过左上角的开销时间,差异很明显。

下载源码戳这里!!!

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