C++ 四叉树与红黑树在C++；？

多年来，我一直在网上寻找四叉树/四叉树节点的实现。有一些基本的东西，但没有什么，我可以真正使用它的游戏

我的目的是在游戏中存储对象，以便处理诸如碰撞检测之类的事情。 我不是100%确定四叉树是最好的数据结构，但从我所读到的来看，它是最好的。我已经编写了一个红黑树，但我真的不知道我的游戏的性能是否足够好（这将是一个像Ankh这样的冒险第三人称游戏）

如何在C++中编写一个基本但完整的四叉树类（或八叉树）？

---

如何使用四叉树进行碰撞？

使用四叉树的原因是，您可以在x和y坐标上拆分，在x、y和z坐标上拆分八叉树，从而使碰撞检测变得简单

四叉树：如果元素不在左上角，它不会与右上角、左下角或右下角的元素发生碰撞

它是一个非常基本的类，所以我不理解您在发现的实现中缺少了什么

---

我不会写这样的类，我只是从一个有合适许可证的项目中借用它。

红黑树不是空间索引；它只能在单个序数键上排序。四叉树（对于二维）是一种空间索引，允许快速查找和消除点。八叉树对三维空间也有同样的作用。

当您只需要存储平面上的有效内容时，可以使用四叉树。就像经典RTS中的单位，它们都在地面上，或者仅仅在地面上一点点。基本上，每个节点都有到4个子节点的链接，这些子节点将节点的空间分成均匀分布的四分之一

八叉树的作用是相同的，但在所有三维空间中，而不仅仅是两个，因此它们有8个子节点，并将空间划分为8个子节点。当游戏实体在所有三个维度中分布更均匀时，应使用它们

如果要查找二叉树（如红黑树），则需要使用称为二进制空间分区树（BSP树）的数据结构或称为KD树的数据结构版本。这些使用平面将空间分成两半，在KD树中，平面是正交的（在XZ、XY、ZY轴上），因此有时在3D场景中效果更好。BSP树使用任何方向的平面将场景分割开来，但它们非常有用，早在Doom就被使用过

因为你已经划分了游戏空间，你现在不必测试每个游戏实体和其他游戏实体是否冲突，这是一个O（n^2）算法。而是查询数据结构以返回游戏空间子区域内的游戏实体，并仅对这些节点彼此执行冲突检测

这意味着所有游戏实体的碰撞检测都应该是n O（nlogn）操作（最坏情况下）

需要注意的几个额外事项：

• 确保从相邻节点测试游戏实体，而不仅仅是当前节点中的实体，因为它们仍然可能发生碰撞
• 在实体移动后重新平衡数据结构，因为现在数据结构中可能有空节点，或者包含太多实体以获得良好性能的节点（也是所有实体位于同一节点中的退化情况）

---

一般来说，树在这方面是有问题的，因为插入的任何项目都可能位于边界上，所有处理这种情况的方法都相当不令人满意

您很可能希望将对象分为可移动对象和静态对象，并对照静态对象检查在给定帧上移动的任何对象

---

BSP树是静态几何体（通过将对象拆分为两部分来处理边界情况）的公认解决方案，对于动态几何体，请尝试排序和扫描（也称为扫描和修剪）。

我强烈建议您使用渲染引擎，例如Ogre3D。据我所知，它支持用于场景管理的八叉树。但是您可以根据需要扩展基于八叉树的类。我过去常常自己编写所需的代码，但对于复杂的项目来说，这不是正确的方法。

现在STANN是最好的开源实现

---

这有点模糊。我认为树实现需要知道您想要存储什么类型的数据，因为这会影响insert如何工作（拆分等）的细节。四叉树的要点不是快速遍历树，而是首先避免遍历。