Geometric Applications of BSTs

1 1d range search 一维区间搜索
2 line segment intersection 线段交点几何问题
3 kd trees
- 3.1 2d正交范围搜索
- - 3.3.1 网格分割法
  - 3.3.2 递归分割法
- 3.2 nearest neighbor search
4 interval search trees 区间搜索树
- 4.1 1d区间搜索
- 4.1.1 插入
- 4.1.2 search
5 rectangle intersection

1 1d range search 一维区间搜索

 //Returns the number of keys in the symbol table in the given range，两个边界也取进去public int size(Key lo, Key hi){if (contains(hi)) return rank(hi) - rank(lo) + 1;else              return rank(hi) - rank(lo);//lo这边的rank始终一样}//Does this symbol table contain the given key?public boolean contains(Key key) {if (key == null) throw new IllegalArgumentException("argument to contains() is null");return get(key) != null;}public int rank(Key key){return rank(key, root);}private int rank(Key key, Node x){//返回以x为根结点的子树中小于x.key的键的数量if      (x == null) return 0;int cmp = key.compareTo(x.key);if      (cmp < 0)   return rank(key, x.left);//若key小于根结点，返回key在左子树的排名（递归）else if (cmp > 0)   return 1 + size(x.left) + rank(key, x.right);else                return size(x.left);//如果key和根结点的key相等，rank就是左边子树的结点总数}

2 line segment intersection 线段交点几何问题

扫描线算法

3 kd trees

3.1 2d正交范围搜索

3.3.1 网格分割法

选择根号N为M的大小（小正方形边长），可以保证时间不变
因此，针对有些数据不随机的情况，grid implementation并不合适

3.3.2 递归分割法

下在左，上在右
单数用垂线，双数key用水平线
如果一条线穿过区域，则左右子树都要遍历，先遍历一边，结束，再另一边
R是所有要返回的包含在区域内的点

3.2 nearest neighbor search

寻找一点周围最近的点
query point在一点左边，因此先遍历左子树（右子树稍后也要遍历）
如果在左子树中，找到距离更小的点，把这个点设为新的champion，且不再遍历右子树，因为比query point到1点所在垂线的垂直距离短
上下同理

4 interval search trees 区间搜索树

4.1 1d区间搜索

4.1.1 插入

4.1.2 search

此处max endpoint被用上

Node x = root;
while (x != null){if       (x.interval.intersects(lo,hi)) return x.interval;else if (x.left = null)              x = x.right;else if (x.left.max < lo)               x = x.right;else                                   x = x.left;
}
return null;

源码见algs4 --> Interval1D

5 rectangle intersection

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Algorithms-3.3补充 Geometric Applications of BSTs 二叉树的几何应用

Geometric Applications of BSTs

1 1d range search 一维区间搜索

2 line segment intersection 线段交点几何问题

3 kd trees

3.1 2d正交范围搜索

3.3.1 网格分割法

3.3.2 递归分割法

3.2 nearest neighbor search

4 interval search trees 区间搜索树

4.1 1d区间搜索

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4.1.2 search

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