Što je Quad Tree?

Četverostruko stablo, ponekad quadtree, Q-stablo ili QT, termin je računalne znanosti koji se odnosi na metodu organiziranja podataka u četiri kvadranta. Baze podataka ponekad koriste četverostruka stabla za pohranu i pronalaženje svojih zapisa. Ova vrsta organizacijske strukture posebno dobro funkcionira za pronalaženje određenog bita ili piksela u dvodimenzionalnoj slici.

Četverostruko stablo donekle slijedi strukturu podataka stabla koja se obično koristi u informatici. Normalna struktura podataka stabla izgleda kao naopako stablo, gdje roditeljski čvor na vrhu stabla ima jedan ili više podređenih čvorova povezanih s njim. Svaki drugi čvor na stablu ima jedan roditeljski čvor i može imati bilo koji broj podređenih čvorova, uključujući nulu.

Za razliku od normalne strukture podataka stabla, struktura četverostrukog stabla zahtijeva da svaki unutarnji čvor ima točno četiri podređena čvora. Kada ilustrirate većinu struktura četverostrukog stabla, vidjet ćete čvor koji ima četiri podređena čvora koja vise s njega, s linijama koje povezuju roditeljski čvor s njegovim podređenim čvorovima. Ilustracija se može nastaviti, s još četiri podređena čvora koja vise sa svakog od izvorna četiri podređena čvora.

U drugim slučajevima, ilustracija četverostrukog stabla bit će regija ili kvadrat. Kad god regija dosegne svoj maksimalni kapacitet za pohranu podataka, dijeli se na četiri kvadranta. Obično su regije i kvadranti kvadrati, iako mogu biti i pravokutnici ili drugi oblici.

Četverostruko stablo dobra je struktura podataka za organiziranje piksela na fotografiji i za organiziranje računalne grafike. Slika se može podijeliti na kvadrante, a svaki kvadrant na još četiri. To se može ponavljati uvijek iznova dok ne dosegnete razinu pojedinačnih piksela. Međutim, ako kvadrant sadrži piksele koji su svi iste boje, nema razloga za daljnju podjelu kvadranta.

Iako podaci pohranjeni u strukturi četverostrukog stabla mogu zahtijevati puno prostora za pohranu u usporedbi s drugim metodama organiziranja podataka za računalnu grafiku, struktura četverostrukog stabla ima nekoliko prednosti. Prvo, možete izbrisati cijelu fotografiju ili grafiku u jednom koraku brisanjem korijenskog čvora, čime se brišu i svi njegovi podređeni čvorovi. Drugo, možete brzo smanjiti razlučivost fotografije jednostavnim brisanjem konačne razine dječjih čvorova. Time će se smanjiti količina potrebnog prostora za pohranu. Konačno, pronalaženje određenog područja fotografije za manipulaciju slikama lakše je sa strukturom četverostrukog stabla.
Quad stabla se također koriste u nekoliko drugih situacija, uključujući prostorno indeksiranje. Iako su četverodimenzionalna stabla ograničena na dvodimenzionalne slike, predstavljanje trodimenzionalne slike može slijediti sličnu strukturu, nazvanu okstablo, što je podjela kocke na osam djece.