在 C (X,Y,state) 中选择正确的存储答案

【问题标题】：Choosing the right storage in C (X,Y,state)在 C (X,Y,state) 中选择正确的存储
【发布时间】：2019-01-16 13:51:21
【问题描述】：

我刚刚开始编写一个新项目，它应该读取 X 和 Y 坐标（可以从 0 到 4,000,000,000）并存储这些点。

因为我不知道要存储多少点，所以我必须在程序运行时分配所需的内存。

然后我想找到相邻点（水平和垂直）来创建“岛屿”并将所有连接的点存储在一个组中。

现在我不太确定是哪种数据类型或如何存储坐标。我的第一个想法是拥有一个 2d array[x][y] 来存储该确切点的状态。因此，如果我在位置数组[5][5] 上，我可以通过添加 x+1 (array[6][5]) 轻松请求下一个点的状态。问题是我必须初始化一个数组，该数组还包含点，根本没有被占用，我认为 array[4,000,000,000][4,000,000,000] 无论如何都行不通。

那么最好的存储是什么，以便我能够读取点状态，从而找到相邻点？

提前致谢， D

编辑：每个岛也可以有间隙

【问题讨论】：

en.wikipedia.org/wiki/K-d_tree
@user3386109 是什么让您无法将那个（非常好，谢谢）链接变成答案？我希望这是为数不多的无代码但主题（在我看来，还没有近距离投票）、问得好、回答得好的问题之一。
k-d 树的实现可能有点超出我们的提问者的范围。作为替代方案，无需为整个 4Bx4B 网格定义存储来定义该范围内的点。与其考虑[x][y] 的数组，不如简单地定义一个struct point { uint32_t x, y }; 那么您只需要为您拥有的点创建一个结构数组并动态分配存储空间。然后，您可以根据每个点的位置计算您的邻居信息。（您也可以添加任何您需要的state 信息）
或者，也许是一个哈希表？
@user3386109 谢谢你，我必须阅读看看这是否适合我的问题。

标签： c arrays algorithm storage allocation

【解决方案1】：

选择数据结构需要大量关于程序要做什么以及如何使用它的信息。您已向我们提供了一些信息，但需要更多信息才能找到最佳数据结构。

有了给出的信息，我的第一个想法是链表的链表。 “外部”链表可以表示存在（已排序）的行，“内部”链表将表示该行存在（已排序）的列。

类似：

struct column
{
    uint32_t cidx;
    struct column* next;
}

struct row
{
    uint32_t ridx;
    struct column* column;
    struct row* next;
}

链表的好处是可以很容易地按排序顺序插入元素。按排序顺序排列点将帮助您寻找“岛屿”。例如，如果您正在查看第 18 行第 1000 列并想要检查第 19 行第 1000 列是否存在，您首先检查 next 行元素是否适用于第 19 行，如果是，则查看相应的列链表查看是否存在 1000。

【讨论】：

当所有岛屿都存储完毕后，我想遍历所有岛屿，看看是否可以用表格完全填充它们（例如 4x4 块）。
@DavidDabrue 应该可以使用所描述的数据结构

【解决方案2】：

使用由坐标索引的二维数组是不切实际的，因为这些坐标的范围是：0..4000000000。那是 160 亿个单元，不仅超出了当前可以想象的 RAM 空间，而且扫描如此巨大的几乎空白区域也将非常低效。

您应该查看Quadtrees 或适合存储地理数据的类似数据结构。

【讨论】：

谢谢，我不太确定在构建四叉树时是否可以处理指针，但我现在正在阅读我的方法