四分木
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出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/06/19 08:05 UTC 版)
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四分木（しぶんぎ、英: Quadtree）は、各内部ノードが4個までの子ノードを持つ木構造のデータ構造である。四分木は主に、2次元空間を再帰的に4つの象限または領域に分割するのに使われる。領域は四角形または矩形の場合もあるし、任意の形状の場合もある。このデータ構造は1974年、Raphael Finkel と J.L. Bentley が四分木と名づけた。同様の分割手法はQ木 (Q-tree) とも呼ばれている。四分木に共通する特徴は以下の通りである。
- 空間を適応可能セルに分割する。
- 各セル（またはバケット）は容量の上限がある。容量が最大に達すると、バケットは分割される。
- 木構造ディレクトリは四分木の空間分割に従う。
種類
四分木は表現するデータの型によって分類され、領域 (area)、点 (point)、線 (line)、曲線 (curve) などがある。また、木構造の形状とデータを処理する順序が独立しているかどうかでも分類される。典型的な四分木について以下に解説する。
領域四分木
領域四分木は、2次元の空間を同じ大きさの4つの象限に再帰的に分割していくもので、各ノードは特定の領域に対応したデータを保持する。各ノードは4つの子ノードを持つか、あるいは全く子ノードを持たないか（つまり葉ノード）のどちらかである。領域四分木は、分割位置がデータに依存していないため、厳密には木構造ではないとされる。より厳密に言えばTrieに近い。
深さ n の領域四分木は、
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