Graph 最佳数据结构&；表示网格上几何单位的包

我想用“几何自动机”写一个程序。我想把它作为一本关于艺术设计的书的附属品。将有不同的单元，如下图所示的“四瓣单元”和“六瓣单元”，用户可以选择规则集在单元上绘制独特的图案：

我不知道这个项目最好的数据结构是什么。我也不知道是否做过类似的事情，如果是，使用什么包或语言。我愿意学习任何东西

我现在所知道的是二维数组，用来表示单位网格。我在数学上划分“子单元”也有困难。我可以看到我自己只是重叠了一堆单位圆公式，缩小了x/y域（笛卡尔坐标系）。我还可以看到我自己表示从一个单位到另一个单位的曲线（弧度）

任何帮助都将不胜感激

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谢谢

我不能保证这是最有效的解决方案，但这是一个解决方案，因此应该让您开始

图（带边的顶点）似乎是对该网格进行编码的自然方式。每个节点有4或6个邻居（邻居的数量与花瓣的数量匹配）。每个节点有8或12条边，每个相邻节点有两条边

每个顶点都有一个（x，y）坐标，例如左图像中的第一行，从左侧开始位于位置（1,0），其右侧的下一个节点位于位置（3,0）。第二行上的第一个节点是（0,1）。这样可以确保正确绘制坐标，但坐标与此无关

问题在于相邻两条不同的边，每一条都与一个不同的圆对齐。你可以用圆圈的中心来识别它们，或者你可以把一个叫做“上”，另一个叫做“下”

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此结构使您可以轻松地跟踪边，并且可以在必要时稀疏地存储在哈希集（由坐标键控）或链表中。

数据结构：

顶点可以自然地存储为二维数组（行、列），其特殊特性是每一列都有一个水平偏移

每个顶点都有一组到其右侧（右上角、右下角或右下角）顶点的可能连接。可能的连接集取决于网格。连接应显示为细线还是粗线可以表示为单个位，因此顶点的所有可能连接都可以压缩到单个字节中（比布尔数组更紧凑）。对于4瓣变体，只需要存储4位；对于6瓣变体，需要存储6位

这意味着您的数据结构应该是一个二维字节数组

套餐：

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您喜欢的任何东西都允许绘图和鼠标/触摸交互。绘制连接非常简单；您可以使用SVG绘制圆弧，或者甚至可以使用一组PNG来表示不同的连接位模式（精灵具有部分透明度，以避免遮挡其他连接）。

您的数据结构需要支持哪些操作？