Kaj je Quad Tree?

Štiri drevo, včasih kvadrodrevo, Q-drevo ali QT, je izraz računalništva, ki se nanaša na metodo organiziranja podatkov v štirih kvadrantih. Podatkovne baze včasih uporabljajo štiri drevesa za shranjevanje in iskanje svojih zapisov. Ta vrsta organizacijske strukture deluje še posebej dobro pri iskanju določenega bita ali pikslov v dvodimenzionalni sliki.

Štirikardno drevo nekoliko sledi drevesni podatkovni strukturi, ki se običajno uporablja v računalništvu. Običajna drevesna podatkovna struktura je videti kot obrnjeno drevo, kjer ima nadrejeno vozlišče na vrhu drevesa eno ali več podrejenih vozlišč, povezanih z njim. Vsako drugo vozlišče na drevesu ima eno nadrejeno vozlišče in ima lahko poljubno število podrejenih vozlišč, vključno z nič.

Za razliko od običajne drevesne podatkovne strukture, štiridrevna struktura zahteva, da ima vsako notranje vozlišče natančno štiri podrejena vozlišča. Ko ponazarjate večino štirih drevesnih struktur, boste videli vozlišče, ki ima štiri podrejena vozlišča, ki visijo iz njega, s črtami, ki povezujejo nadrejeno vozlišče z njegovimi podrejenimi vozlišči. Ilustracija se lahko nadaljuje s štirimi dodatnimi otroškimi vozlišči, ki visijo iz vsakega od prvotnih štirih podrejenih vozlišč.

V drugih primerih bo ilustracija štirikolesnega drevesa regija ali kvadrat. Kadar koli regija doseže največjo zmogljivost za shranjevanje podatkov, se razdeli na štiri kvadrante. Običajno so regije in kvadranti kvadrati, čeprav so lahko tudi pravokotniki ali druge oblike.

Štiri drevo je dobra podatkovna struktura za organiziranje slikovnih pik na fotografiji in za organizacijo računalniške grafike. Sliko lahko razdelimo na kvadrante, vsak kvadrant pa še na štiri. To lahko ponavljate znova in znova, dokler ne dosežete ravni posameznih slikovnih pik. Če kvadrant vsebuje slikovne pike, ki so vse enake barve, ni razloga za nadaljnjo delitev kvadranta.

Čeprav lahko podatki, shranjeni v strukturi štirih dreves, zahtevajo veliko prostora za shranjevanje v primerjavi z drugimi metodami organiziranja podatkov za računalniško grafiko, ima štiri drevesna struktura več prednosti. Najprej lahko izbrišete celotno fotografijo ali grafiko v enem samem koraku, tako da počistite korensko vozlišče, ki počisti tudi vsa njegova podrejena vozlišča. Drugič, lahko hitro zmanjšate ločljivost fotografije tako, da preprosto počistite končno raven otroških vozlišč. To bo tako zmanjšalo količino prostora za shranjevanje, ki ga potrebuje. Končno je iskanje določenega področja fotografije za manipulacijo s sliko lažje s strukturo štirih dreves.
Štiri drevesa se uporabljajo tudi v nekaj drugih situacijah, vključno s prostorskim indeksiranjem. Čeprav so štiridimenzionalna drevesa omejena na dvodimenzionalne slike, lahko predstavljajo tridimenzionalno sliko sledijo podobni strukturi, imenovani okdrevo, ki je razdelitev kocke na osem otrok.