多叉樹的可視化與遍曆

 最近忙著做畢設，其中的骨架系統說白了就是一個多叉層次樹結構，當整體架構已經差不多的時候，就一直思考著重構一下代碼，因為最初只是為了實現效果，所以有很多地方的設計不是很合理。

 先自己寫了一個多叉樹的小型庫，支援用迭代器建立，遞迴遍曆，銷毀，試著增加一些其他功能，例如給前序迭代器增加了operator++，但是發現很多地方受到了node結構的限制。多叉樹的node資料結構如下：

class Node<br />{<br />Node* parent;<br />vector<Node*> children;<br />};

當然實際實現是使用模板。

 

網上找到了一個kptree，多叉樹，覺的非常不錯。

網址：http://www.aei.mpg.de/~peekas/tree/

他的node結構如下：

template<class T><br />class tree_node_ {<br />public:<br />tree_node_<T> *parent;<br />tree_node_<T> *first_child, *last_child;<br />tree_node_<T> *prev_sibling, *next_sibling;<br />T data;<br />};

而且這個庫基本上實現了多叉樹所有的操作。類似STL基於迭代器操作。不支援樹的沒有遞迴操作。

 

於是我基於這個庫寫了一個指令碼配置程式 class ScriptParser，繼承於tree類

指令碼格式：

節點類型：

1. ROOT 表示根節點
2. JOINT表示一般的非終端節點
3. END表示終端葉子節點

樹中的層次內含項目關聯性通過花括弧包含表示。

最後利用OpenGL實現了可視化，寫了一個Figure類繼承與ScriptParser類，通過指令碼來顯示多叉樹；

顯示多叉樹的時候為了視覺美觀。進行了細節處理：

1. 當有兩個孩子，父節點位於孩子節點的中點位置。Y方向上有個高度差。
2. 當有多個孩子時，保證在XOZ平面上父節點正好位於孩子節點的外接圓的的中心。

最終的指令碼：

ROOT 1<br />{<br />JOINT 2<br />{<br />END 3<br />{<br />}<br />JOINT 4<br />{<br />END 5<br />{<br />}<br />END 6<br />{<br />}<br />END 7<br />{<br />}<br />END 8<br />{<br />}<br />}<br />END 9<br />{<br />}<br />END 10<br />{<br />}<br />}<br />JOINT 11<br />{<br />JOINT 12<br />{<br />END 13<br />{<br />}<br />END 14<br />{<br />}<br />END 15<br />{<br />}<br />END 16<br />{<br />}<br />}<br />END 17<br />{<br />}<br />END 18<br />{<br />}<br />END 19<br />{<br />}<br />}<br />}

顯示出來的效果：

遍曆的時候，逐個啟用節點，顏色變黃，半斤增大一點：