普林斯顿算法课第五周作业_KdTree

最新推荐文章于 2022-10-17 22:25:43 发布

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原文链接：http://www.cnblogs.com/notTao/p/6020918.html

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#数据结构与算法

本文探讨了KdTree的数据结构构建方式，包括使用的内部类KdNode，并提供了插入及查找最近点的具体实现方法。此外，还介绍了如何通过前序遍历绘制KdTree。

作业地址：http://coursera.cs.princeton.edu/algs4/assignments/kdtree.html

作业难点：

1、如何构建KdTree，使用什么样的数据结构？

根据作业提示：

    private static class KdNode {
        private Point2D point;        
        private boolean direction;        
        private RectHV rect;
        private KdNode lb, rt;        
        KdNode(Point2D p, boolean drct) {
            if (p == null)
                throw new NullPointerException();
            direction = drct;
            point = p;
            rect = null;
            lb = null;
            rt = null;                     
        }
    }

2、draw()怎么实现感觉不会觉得很别扭？

建一个迭代器可以遍历整个KdTee，这里使用前序遍历。

    private Iterable<KdNode> kdnodes()
    {
        Queue<KdNode> kNodes = new Queue<KdNode>();               
        preorder(kdt, kNodes);
        return kNodes;
    }
    private void preorder(KdNode root, Queue<KdNode> q) {
        if (root == null) return;
        q.enqueue(root);
        preorder(root.lb, q);
        preorder(root.rt, q);
    }

3、如何回溯最优解，是否需要parent指针？

递归深入，无需parent指针。

容易扣分点：

1、insert()重复建Rect；

2、nearest()空指针溢出。

部分代码参考：

nearest():

    public Point2D nearest(Point2D p)
    {
        if (p == null) 
            throw new NullPointerException();
        if (kdt != null)
            return nearPoint(kdt, p, kdt).point;       
        return null;
    }
    private KdNode nearPoint(KdNode kd, Point2D p, KdNode q) {        
        if (kd == null) return q;
        double nrDist = p.distanceSquaredTo(q.point);
        double kdDist = p.distanceSquaredTo(kd.point);
        if (nrDist >= kdDist || 
            nrDist >= kd.rect.distanceSquaredTo(p))
        {
             if (nrDist > kdDist) q = kd;
             if (kd.direction) {
                 double cmpX = p.x() - kd.point.x();
                 if (cmpX < 0.0) {
                     if (kd.lb != null) q = nearPoint(kd.lb, p, q);
                     if (kd.rt != null) q = nearPoint(kd.rt, p, q);
                 } else {            
                     if (kd.rt != null) q = nearPoint(kd.rt, p, q);
                     if (kd.lb != null) q = nearPoint(kd.lb, p, q);
                 }
             } else {
                 double cmpY = p.y() - kd.point.y();
                 if (cmpY < 0.0) {
                     if (kd.lb != null) q = nearPoint(kd.lb, p, q);
                     if (kd.rt != null) q = nearPoint(kd.rt, p, q);
                 } else {
                     if (kd.rt != null) q = nearPoint(kd.rt, p, q);
                     if (kd.lb != null) q = nearPoint(kd.lb, p, q);           
                 }
             }        
        }        
        return q;
    }