// prebudovanie stromu
// na vstupe je zoznam vsetkych buducich listov podstromu.
public KDNode rebuilt(List<KDNode> l1, int dim1, KDNode newParent, Boolean isLeft)
{
List<KDNode> l = l1;
// ak je v zozname iba 1 vrchol, vrati sa ako list
if (l.Count == 1)
{
return l.ElementAt(0);
}
int newSplit;
int dimension;
if (newParent == null)
{
// root ma nastavenu deliacu suradnicu na x.
dimension = 0;
} else {
dimension = 1 - newParent.getDim();
}
// vrati split noveho vrchola
newSplit = findSplit(l, dimension);
//Console.WriteLine(newSplit);
List<KDNode> newLeft = new List<KDNode>();
List<KDNode> newRight = new List<KDNode>();
Boolean equal = true;
//rozdelenie na 2 podstromy podla split a dim
if (dimension == 0) //split cez x-ovu os
{
foreach (KDNode n in l)
{
// zoznam listov v lavom a pravom podstrome podla split
if (n.getPoint().X < newSplit)
{
newLeft.Add(n);
}
if (n.getPoint().X > newSplit)
{
newRight.Add(n);
}
// ak by mali rovnaku suradnicu, aby sa nepridavali len do jedneho podstromu
if (n.getPoint().X == newSplit)
{
if (equal){
newLeft.Add(n);
equal = false;
} else {
newRight.Add(n);
equal = true;
}
}
}
} else { //split cez y-ovu os
foreach (KDNode n in l)
{
// zoznam listov v lavom a pravom podstrome podla split
if (n.getPoint().Y < newSplit)
{
newLeft.Add(n);
}
if (n.getPoint().Y > newSplit)
{
newRight.Add(n);
}
// ak by mali rovnaku suradnicu, aby sa nepridavali len do jedneho podstromu
if (n.getPoint().Y == newSplit)
{
if (equal)
{
newLeft.Add(n);
equal = false;
} else {
newRight.Add(n);
equal = true;
}
}
}
}
// vytvori sa koren noveho podstromu
KDNode subroot = new KDNode(true, newSplit, dimension, null, this.g);
if (newParent != null)
{
if (isLeft)
{
newParent.setLeft(subroot);
} else {
newParent.setRight(subroot);
}
}
subroot.setParent(newParent);
subroot.setLeft(rebuilt(newLeft, 1 - dimension, subroot, true));
subroot.getLeft().setParent(subroot);
subroot.setRight(rebuilt(newRight, 1 - dimension, subroot, false));
subroot.getRight().setParent(subroot);
return subroot;
}
// najde numNearest najblizsich vrcholov ku target
// na konci budu v usporiadanom zozname nearestK
public void findNearest(KDNode subTree, KDNode target)
{
// ak je to list, zistime, ci je blizsie ako doposial najdene, ak ich je dost
if (subTree.isLeaf) {
subTree.dist = distance(target.getPoint(), subTree.getPoint());
if (nearestK.Count < numNearest)
{
nearestK.Add(subTree);
} else {
if (nearestK.Last().dist > subTree.dist)
{
nearestK.Remove(nearestK.Last());
nearestK.Add(subTree);
}
}
return;
}
int dim = subTree.getDim();
// ak je target v lavom podstrome, nearer je lavy a further je pravy, inak opacne
KDNode nearer;
KDNode further;
if (dim == 0)
{
if (subTree.getSplit() >= target.getPoint().X)
{
nearer = subTree.getLeft();
further = subTree.getRight();
} else {
further = subTree.getLeft();
nearer = subTree.getRight();
}
} else {
if (subTree.getSplit() >= target.getPoint().Y)
{
nearer = subTree.getLeft();
further = subTree.getRight();
}else {
further = subTree.getLeft();
nearer = subTree.getRight();
}
}
// najprv prehladavame blizsi podstrom
// (prvy prehladany blok bude ten, v kt. je target)
// teda si ohranicime v priemere celkom slusne najblizsie vrcholy
findNearest(nearer, target);
// zrata najblizsi bod od target na bunke further
// ak je dalej ako doposial najdeny k-ty nejmensi, tak vo further
// nemoze byt blizsi bod => nevnara sa
Point nearestF = nearestTo(further, target);
double dist = distance(nearestF, target.getPoint());
if ((nearestK.Last().dist > dist) || (nearestK.Count < numNearest))
{
findNearest(further, target);
}
}
//vrati podstrom, do ktoreho syna ma ist novy vrchol a bola by v nom narusena rovnovaha
public KDNode findPlace(KDNode n, KDNode leaf)
{
// ak n je list, potom sa rovnovaha nenarusi a iba sa novy vrchol vlozi.
// z listu spravime otca dvoch listov v procedure rebuilt
if(n.isLeaf)
{
//Console.Write(n.getPoint());
//Console.WriteLine(" numLeafs " + n.getNumLeafs());
return n;
}
//Console.Write(n.getSplit());
//Console.WriteLine(" numLeafs right" + n.getRight().getNumLeafs());
//Console.WriteLine(" numLeafs left" + n.getLeft().getNumLeafs());
// ak to nie je list, potom hladame podstrom, ktoremu sa narusi rovnovaha.
if (n.getDim() == 0) // split je v x-ovej suradnici
{
if (n.getSplit() >= leaf.getPoint().X) // ak ma ist do laveho podstromu
{
// a uz teraz je vlavo viac listov ako vpravo, narusi sa rovnovaha n
if (n.getLeft().getNumLeafs() > n.getRight().getNumLeafs())
{
return n;
} else { // inak sa vrati podstrom z laveho podstromu, v ktorom je narusena rovnovaha
return findPlace(n.getLeft(), leaf);
}
} else { // ak ma ist do praveho podstromu
// a uz teraz je vpravo viac listov ako vlavo, narusi sa rovnovaha n
if (n.getLeft().getNumLeafs() < n.getRight().getNumLeafs())
{
return n;
} else { // inak sa vrati podstrom z praveho podstromu, v ktorom je narusena rovnovaha
return findPlace(n.getRight(), leaf);
}
}
} else { // split je v y-ovej suradnici
if (n.getSplit() >= leaf.getPoint().Y) // ak ma ist do laveho podstromu (= patri hore, nad split)
{
// a uz teraz je vlavo viac listov ako vpravo, narusi sa rovnovaha n
if (n.getLeft().getNumLeafs() > n.getRight().getNumLeafs())
{
return n;
}
else
{ // inak sa vrati podstrom z laveho podstromu, v ktorom je narusena rovnovaha
return findPlace(n.getLeft(), leaf);
}
}
else
{ // ak ma ist do praveho podstromu (= patri dole, pod split)
// a uz teraz je vpravo viac listov ako vlavo, narusi sa rovnovaha n
if (n.getLeft().getNumLeafs() < n.getRight().getNumLeafs())
{
return n;
}
else
{ // inak sa vrati podstrom z praveho podstromu, v ktorom je narusena rovnovaha
return findPlace(n.getRight(), leaf);
}
}
}
}
