Hvad er et quad -træ?

Et quad-træ, undertiden quadtree, q-træ eller QT, er datalogi, der henviser til en metode til organisering af data i fire kvadranter.Databaser bruger undertiden quad -træer til at opbevare og finde deres poster.Denne type organisationsstruktur fungerer især godt til at finde en bestemt bit eller en pixel i et to-dimensionelt billede.

Quad-træet følger noget trævatakonstruktion, der ofte bruges i datalogi.Den normale trædatastruktur ligner et omvendt træ, hvor en forældreknudepunkt øverst på træet har en eller flere børneknuder, der er forbundet til den.Hver anden knude på træet har en overordnet knude og kan have et hvilket som helst antal børneknudepunkter, inklusive nul.

I modsætning til en normal trædatastruktur kræver en quad -træstruktur, at hver intern knude har nøjagtigt fire børneknuder.Når du illustrerer de fleste quad -træstrukturer, ser du en knude, der har fire børneknuder hængende fra den, med linjer, der forbinder overordnetknudepunktet med sine børneknudepunkter.Illustrationen kan fortsætte med fire flere børneknuder hængende fra hver af de originale fire børneknuder.

Andre gange vil illustrationen af et quad -træ være en region eller firkant.Hver gang regionen når sin maksimale kapacitet til lagring af data, er den opdelt i fire kvadranter.Normalt er regionerne og kvadranterne firkanter, selvom de også kan være rektangler eller andre former.

Et quad -træ er en god datastruktur til organisering af pixels på et foto og til organisering af computergrafik.Billedet kan opdeles i kvadranter, og hver kvadrant kan opdeles i fire mere.Dette kan gentages igen og igen, indtil du når niveauet for individuelle pixels.Hvis en kvadrant indeholder pixels, der alle er i samme farve, er der imidlertid ingen grund til yderligere at opdele kvadranten.

Selvom data, der er gemt i en quad -træstruktur, kan kræve en masse lagerplads sammenlignet med andre metoder til at organisere data til computergrafik, Quad -træstrukturen har flere fordele.Først kan du slette hele fotografiet eller grafikken i et enkelt trin ved at rydde rodknuden, hvilket også rydder alle dens børneknuder.For det andet kan du hurtigt reducere opløsningen på et fotografi ved blot at rydde det endelige niveau af børneknudepunkter.Dette vil derved reducere mængden af lagerplads, det kræver.Endelig er det lettere at finde et bestemt område på fotografiet til billedmanipulation med quad -træstrukturen.

Quad -træer bruges også i et par andre situationer, herunder rumlig indeksering.Selvom quadtræer er begrænset til to-dimensionelle billeder, der repræsenterer et tredimensionelt billede, kan følge en lignende struktur, kaldet en Octree, som er underafdelingen af en terning til otte børn.