Che cos'è un Quad Tree?
Un albero quadruplo, a volte quadrifoglio, albero Q o QT, è un termine di informatica che si riferisce a un metodo di organizzazione dei dati in quattro quadranti. I database a volte usano i quad tree per archiviare e trovare i loro record. Questo tipo di struttura organizzativa funziona particolarmente bene per trovare un particolare bit o pixel in un'immagine bidimensionale.
L'albero quad segue in qualche modo la struttura dei dati dell'albero comunemente usata nell'informatica. La normale struttura dei dati dell'albero sembra un albero capovolto, in cui un nodo padre nella parte superiore dell'albero ha uno o più nodi figlio collegati ad esso. Ogni altro nodo dell'albero ha un nodo padre e può avere un numero qualsiasi di nodi figlio, incluso zero.
A differenza di una normale struttura di dati ad albero, una struttura ad albero quad richiede che ogni nodo interno abbia esattamente quattro nodi figlio. Quando illustrate la maggior parte delle strutture ad albero quad, vedrete un nodo che ha quattro nodi figlio sospesi da esso, con linee che collegano il nodo padre con i suoi nodi figlio. L'illustrazione può continuare, con altri quattro nodi figlio che pendono da ciascuno dei quattro nodi figlio originali.
Altre volte, l'illustrazione di un albero quadruplo sarà una regione o un quadrato. Ogni volta che la regione raggiunge la massima capacità di archiviazione dei dati, viene divisa in quattro quadranti. Normalmente, le regioni e i quadranti sono quadrati, sebbene possano essere anche rettangoli o altre forme.
Un albero quad è una buona struttura di dati per l'organizzazione di pixel in una foto e per l'organizzazione di computer grafica. L'immagine può essere divisa in quadranti e ogni quadrante può essere diviso in altri quattro. Questo può essere ripetuto più volte fino a raggiungere il livello dei singoli pixel. Se un quadrante contiene pixel dello stesso colore, tuttavia, non c'è motivo di dividere ulteriormente il quadrante.
Sebbene i dati archiviati in una struttura ad albero quad possano richiedere molto spazio di archiviazione rispetto ad altri metodi di organizzazione dei dati per la grafica computerizzata, la struttura ad albero quad presenta numerosi vantaggi. Innanzitutto, puoi eliminare l'intera fotografia o la grafica in un solo passaggio cancellando il nodo radice, che cancella anche tutti i suoi nodi figlio. In secondo luogo, è possibile ridurre rapidamente la risoluzione in una fotografia semplicemente cancellando il livello finale dei nodi figlio. Ciò ridurrà quindi la quantità di spazio di archiviazione richiesto. Infine, trovare una particolare area della fotografia per la manipolazione delle immagini è più facile con la struttura ad albero quad.
Gli alberi quad vengono utilizzati anche in alcune altre situazioni, inclusa l'indicizzazione spaziale. Sebbene i quadrupoli siano limitati a immagini bidimensionali, la rappresentazione di un'immagine tridimensionale può seguire una struttura simile, chiamata ottetto, che è la suddivisione di un cubo in otto bambini.