/// <summary>
/// Postupně vybudovává podstrom v rozsahovém stromu. Pro seřazení prvků využívá v listu metodu sort.
/// </summary>
/// <param name="seznamPrvku">Poskytne seznam prvků, které vstupují so stromu.</param>
/// <param name="predek">Prvek rozsahového stromu.</param>
/// <param name="predchoziZListu">Předcházející hodnota ze seznamu prvků, které se vkládají postupně do stromu.</param>
/// <param name="dimenzeX">Parametr, aby bylo zřejmé, jestli se bude budovat od dimenze X nebo Y.</param>
/// <returns>Vrací "pomocny", což je pomocný abstraktní uzel, který drží prvek rozsahového stromu,
/// ať už jde o navigační vrchol nebo plnohodnotný prvek</returns>
private PrvekRozsahovehoStromu VybudujPodstrom(List <T> seznamPrvku, PrvekRozsahovehoStromu predek,
ref PrvekRozsahovehoStromu predchoziZListu, bool dimenzeX)
{
PrvekRozsahovehoStromu pomocny;
if (seznamPrvku.Count >= 2)
{
// nastaveni intervalu pro navigacni prvek (ten ktery rika jake prvky jsou pod nim)
if (dimenzeX == true)
{
// sort vraci void nikoli serazenou kolekci, tzn ze zmeni zdrojova data
seznamPrvku.Sort(porovnejPodleX);
// utridit seznam vrcholu, vzit prvni vrchol a jeho x ovou souradnici
// pouzit jako (zacatek intervalu) navigacniho vrcholu a jeho dalsi souradnici
// pouzit jako (konec intervalu) navigacniho vrcholu, tim vytvorit navigacni vrchol
int zacatekIntervalu = seznamPrvku[0].vratX();
int konecIntervalu = seznamPrvku[seznamPrvku.Count - 1].vratX();
// vytvorit instanci prvku pomocneho rozsahoveho stromu - navigacniho vrcholu
pomocny = new PrvekRozsahovehoStromu(zacatekIntervalu, konecIntervalu);
}
else
{
seznamPrvku.Sort(porovnejPodleY);
int zacatekIntervalu = seznamPrvku[0].vratY();
int konecIntervalu = seznamPrvku[seznamPrvku.Count - 1].vratY();
pomocny = new PrvekRozsahovehoStromu(zacatekIntervalu, konecIntervalu);
}
//vytvoreni seznamů prvků pro levý a pravý podstrom, do nichž se prvky rozdělí
//diky teto skvele metode dost pravdepodobne pri lichem poctu bude v pravem podstromu o jeden prvek vice
int x = seznamPrvku.Count; //pocet prvku v seznamu
int y = x / 2; //deleni int odsekava desetiny
List <T> prvkyLevehoPodstromu = new List <T>(seznamPrvku.GetRange(0, y)); //getRange chce start index a pocetPrvku
List <T> prvkyPravyhoPodstromu = new List <T>(seznamPrvku.GetRange(y, (x - y)));
// vybudovani podstromů z rozdělených prvků, rekurze
pomocny.levyPotomek = VybudujPodstrom(prvkyLevehoPodstromu, pomocny, ref predchoziZListu, dimenzeX);
pomocny.pravyPotomek = VybudujPodstrom(prvkyPravyhoPodstromu, pomocny, ref predchoziZListu, dimenzeX);
}
// byl-li pro budování předán jediný prvek, stane se plnohodnotným prvkem
else
{ // pokud je pocet prvku je jedna >?< - neni v Diplomce reseno
pomocny = new PrvekRozsahovehoStromu(seznamPrvku[0]);
// TODO: oveřít podmínku u if - pomocny != null?
// zřetězení prvků na úrovni listů (plnohodnotné prvky)
if (predchoziZListu != null)
{
predchoziZListu.dalsiPrvekRozsahovehoStromu = pomocny;
pomocny.predchoziPrvekzRozsahovehoStromu = predchoziZListu;
}
predchoziZListu = pomocny;
}
// pro navig. vrchol ve stromu první dimenze je vybudován strom druhé dimenze
if (dimenzeX == true && pomocny.platny == false)
{
pomocny.druhaDimenze = VybudujStrom(seznamPrvku, pomocny, false);
}
pomocny.otec = predek;
return(pomocny);
}
/// <summary>
/// Pro vyhledání prvků v obdélníkovém segmentu. Hledání opět začíná od kořene stromu směrem k listům. Při
/// dosažení plnohodnotného prvku(listu stromu) se zkontrolují jeho souřadnice, a pokud
/// spadají do hledaného segmentu, vykoná se na aktuálním prvku zadaná akce.Při
/// traverzování přes navigační vrcholy se rozhoduje, jakým způsobem v hledání pokračovat.
/// Uplatňují se přitom daná pravidla.
/// </summary>
/// <param name="levyHorniBod"></param>
/// <param name="pravyDolniBod"></param>
/// <param name="vrchol"></param>
/// <param name="dimenzeX"></param>
/// <returns></returns>
private void NajdiInterval(ISouradnice levyHorniRohIntervalu, ISouradnice pravyDolniRohIntervalu,
PrvekRozsahovehoStromu vrchol, bool dimenzeX)
{
if (vrchol != null)
{
// při dosažení plnohodnotného prvku se zkontrolují jeho souřadnice
if (vrchol.platny == true)
{
if (vrchol.nositelDat.vratX() >= levyHorniRohIntervalu.vratX() &&
vrchol.nositelDat.vratX() <= pravyDolniRohIntervalu.vratX() &&
vrchol.nositelDat.vratY() >= levyHorniRohIntervalu.vratY() &&
vrchol.nositelDat.vratY() <= pravyDolniRohIntervalu.vratY()) // TODO: k uvaze
{
vysledekIntervalovehoHledani.Add(vrchol.nositelDat);
}
}
else
{
if (dimenzeX == true)
{
// patří-li celý interval do hledaného rozsahu, hledá se ve druhé dimenzi
if (levyHorniRohIntervalu.vratX() <= vrchol.zacatekIntervalu &&
pravyDolniRohIntervalu.vratX() >= vrchol.konecIntervalu)
{
NajdiInterval(levyHorniRohIntervalu, pravyDolniRohIntervalu, vrchol.druhaDimenze, !dimenzeX);
}
// patří-li část intervalu do hledaného rozsahu, pokračuje se oběma syny
else if (levyHorniRohIntervalu.vratX() >= vrchol.zacatekIntervalu ||
pravyDolniRohIntervalu.vratX() <= vrchol.konecIntervalu)
{
NajdiInterval(levyHorniRohIntervalu, pravyDolniRohIntervalu, vrchol.levyPotomek, dimenzeX);
NajdiInterval(levyHorniRohIntervalu, pravyDolniRohIntervalu, vrchol.pravyPotomek, dimenzeX);
}
}
else
// patří-li celý interval do hledaného rozsahu, provede se prohlídka podstromu
{
if (vrchol.zacatekIntervalu >= levyHorniRohIntervalu.vratY() &&
vrchol.konecIntervalu <= pravyDolniRohIntervalu.vratY())
{
// TODO funkce prohlidka (vsechny listy podstromu a ulozi je do listu)
Prohlidka(levyHorniRohIntervalu, pravyDolniRohIntervalu, vrchol, dimenzeX);
}
else if (vrchol.zacatekIntervalu <= levyHorniRohIntervalu.vratY() ||
vrchol.konecIntervalu >= pravyDolniRohIntervalu.vratY())
{
NajdiInterval(levyHorniRohIntervalu, pravyDolniRohIntervalu, vrchol.levyPotomek, dimenzeX);
NajdiInterval(levyHorniRohIntervalu, pravyDolniRohIntervalu, vrchol.pravyPotomek, dimenzeX);
}
}
}
}
}
/// <summary>
/// Pomocná metoda pro postupné budování rozsahového stromu.
/// </summary>
/// <param name="seznamPrvku">Poskytne seznam prvků, které vstupují so stromu.</param>
/// <param name="prvekDruheDimenze">prvekDruheDimenze, aby se odkázal Ypsylonovy interval do Xoveho intervalu.</param>
/// <param name="dimenzeX">Parametr, aby bylo zřejmé, jestli se bude budovat od dimenze X nebo Y.</param>
/// <returns>Vrací "pomocny", což je pomocný abstraktní uzel, který drží prvek rozsahového stromu,
/// ať už jde o navigační vrchol nebo plnohodnotný prvek</returns>
private PrvekRozsahovehoStromu VybudujStrom(List <T> seznamPrvku, PrvekRozsahovehoStromu prvekDruheDimenze, bool dimenzeX)
{
PrvekRozsahovehoStromu predchozi = null;
PrvekRozsahovehoStromu pomocny = VybudujPodstrom(seznamPrvku, null, ref predchozi, dimenzeX);
//případné spojení vrcholu podstromu s prvkem opačné dimenze
if (prvekDruheDimenze != null)
{
pomocny.druhaDimenze = prvekDruheDimenze;
}
return(pomocny);
}
/// <summary>
/// Postupně buduje rozsahovy strom. Využívá k tomu metodu Vybuduj Strom a metodu Vybuduj podstrom.
/// Pokud je předáné více než jeden prvek (seznamPrvků) vzniká tzv. navigační vrchol hlavního stromu.
/// Za první dimenzi je v realizaci zvolena souřadnice x, do navigačního se předá nejmenší možný interval se všema prvkama.
/// Ty se následně seřadí podle první dimenze a rozdělí se na poloviny.První polovina bude tvořit
/// levý podstrom navigačního vrcholu, druhá polovina pravý podstrom. Toto se opakuje dokud nezbyde jeden poslední prvek,
/// ten se pak stane liste, kde se zřetězí s dalšíma prvkama.
/// </summary>
/// <param name="seznamPrvku"></param>
public void Vybuduj(List <T> seznamPrvku)
{
if (seznamPrvku == null || seznamPrvku.Count == 0)
{
throw new Exception("Strukturu Rozsahový strom nešlo vybudovat, list vrcholů je prázdný nebo neexistuje.");
}
else
{
pocetPrvkuVeStrukture = seznamPrvku.Count;
//vybudovani stromu prvni dimenze
koren = VybudujStrom(seznamPrvku, null, true);
}
}
// prohlidka(PrvekRange < T > vrchol, AkceCallback akce, bool dimenzeX) – metoda
// provádějící prohlídku, dotraverzuje k nejlevějšímu listu stromu, jehož kořen odpovídá
// parametru vrchol, a následně projde zřetězený seznam se všemi plnohodnotnými prvky,
// nad kterými vykoná zvolenou akci(během fáze ladění navíc kontroluje korektnost
// umístění prvků ve struktuře),
private void Prohlidka(ISouradnice levyHorniRohIntervalu, ISouradnice pravyDolniRohIntervalu, PrvekRozsahovehoStromu vrchol, bool dimenzeX)
{
// dotraverzovat k platnemu vrcholu
if (vrchol != null)
{
if (vrchol.platny == true)
{
if (vrchol.nositelDat.vratX() >= levyHorniRohIntervalu.vratX() &&
vrchol.nositelDat.vratX() <= pravyDolniRohIntervalu.vratX() &&
vrchol.nositelDat.vratY() >= levyHorniRohIntervalu.vratY() &&
vrchol.nositelDat.vratY() <= pravyDolniRohIntervalu.vratY()) // TODO: k uvaze
{
vysledekIntervalovehoHledani.Add(vrchol.nositelDat);
if (vrchol.dalsiPrvekRozsahovehoStromu != null)
{
Prohlidka(levyHorniRohIntervalu, pravyDolniRohIntervalu, vrchol.dalsiPrvekRozsahovehoStromu, dimenzeX);
}
}
}
else
{
if (vrchol.levyPotomek != null)
{
Prohlidka(levyHorniRohIntervalu, pravyDolniRohIntervalu, vrchol.levyPotomek, dimenzeX);
}
}
}
}
/// <summary>
/// Hledání prvku se zadanými souřadnicemi probíhá pouze ve stromu první dimenze, který je
/// organizován podle zeměpisné šířky.Prohledávání začíná od kořene stromu směrem
/// k listům.V každém navigačním vrcholu se testuje, zda interval vrcholu obsahuje hledanou
/// hodnotu zeměpisné šířky. V případě záp**né odpovědi hledání skončí, protože lze
/// jednoznačně určit, že hledaný prvek se v range stromu nenachází. V opačném případě se
/// pokračuje do obou podstromů aktuálního vrcholu. Při dosažení plnohodnotného prvku
/// (listu stromu) se porovnají jeho souřadnice se souřadnicemi hledanými. --text z literatury--
/// </summary>
/// <param name="obeSouradnice">Proměnná uchovávající obě souřadnice.</param>
/// <returns>Prvek Rozsahového stromu </returns>
public T Najdi(ISouradnice obeSouradnice)
{
// je-li kořen platným vrcholem, porovnají se souřadnice a hledání skončí
if (koren != null && koren.platny == true)
{
if (koren.nositelDat.vratX() == obeSouradnice.vratX() && koren.nositelDat.vratY() == obeSouradnice.vratY())
{
return(koren.nositelDat);
}
else
{
return(default(T));
}
}
else
{
// v opačném případě je strom prohledáván traverzováním směrem k listům
PrvekRozsahovehoStromu pomocny = koren;
while (true)
{
if (pomocny == null)
{
return(default(T));
}
// je-li levý syn platným vrcholem, porovnají se jeho souřadnice
if (pomocny.levyPotomek != null &&
pomocny.levyPotomek.platny == true &&
pomocny.levyPotomek.nositelDat.vratX() == obeSouradnice.vratX() &&
pomocny.levyPotomek.nositelDat.vratY() == obeSouradnice.vratY())
{
return(pomocny.levyPotomek.nositelDat);
}
// je-li pravý syn platným vrcholem, porovnají se jeho souřadnice
if (pomocny.pravyPotomek != null &&
pomocny.pravyPotomek.platny == true &&
pomocny.pravyPotomek.nositelDat.vratX() == obeSouradnice.vratX() &&
pomocny.pravyPotomek.nositelDat.vratY() == obeSouradnice.vratY())
{
return(pomocny.pravyPotomek.nositelDat);
}
// jinak se rozhodne, kterým směrem pokračovat
// TODO: projit vetsi mensi jestli je spravne nakodovano
if (pomocny.levyPotomek != null &&
pomocny.levyPotomek.platny == false &&
pomocny.levyPotomek.zacatekIntervalu <= obeSouradnice.vratX() &&
pomocny.levyPotomek.konecIntervalu >= obeSouradnice.vratX())
{
pomocny = pomocny.levyPotomek;
}
else if (pomocny.pravyPotomek != null &&
pomocny.pravyPotomek.platny == false &&
pomocny.pravyPotomek.zacatekIntervalu <= obeSouradnice.vratX() &&
pomocny.pravyPotomek.konecIntervalu >= obeSouradnice.vratX())
{
pomocny = pomocny.pravyPotomek;
}
else
{
return(default(T));
}
}
}
}
