Bahnplanungsframework für ein autonomes Fahrzeug - oops ...

6.3 Datenstrukturen 73
p u b l i c c l a s s B i n a r y S o r t e d L i s t where T : IComparable
2 {
p u b l i c L i s t l i s t = new L i s t ( ) ;
4
p u b l i c v oid Add ( T d a t a )
6 {
add ( data , 0 , l i s t . Count ) ;
8 }
10 p r i v a t e void add ( T data , i n t from , i n t t o )
{
12 i f ( from >= t o )
{
14 l i s t . I n s e r t ( from , d a t a ) ;
r e t u r n ;
16 }
18 i n t mid = ( from + t o ) / 2 ;
i f ( l i s t [ mid ] . CompareTo ( d a t a ) < 0)
20 add ( data , mid + 1 , t o ) ;
e l s e
22 add ( data , from , mid ) ;
}
24 }
Algorithmus (6.3): Funktion Add einer sortierten Liste im C# Stil.
6.3.3 OCTREE
Möchte man effizient nach Konfigurationen suchen, so bietet der Octree eine gute Möglichkeit die
Daten so zu organisieren, dass die Suche in logarithmischer Zeit abläuft. Da die Konfigurationen drei
Dimensionen x, y und θ haben und diese nach dem Prinzip „Devide & Conquer“ zweigeteilt werden,
entstehen 8 mögliche Teilbäume. Dieses Prinzip wiederholt man so lange, bis die Abstände wischen
den Rändern klein genug sind, so dass man diese als gleichen Knoten zusammenfassen würde. Diese
Elemente des Octrees werden Blätter genannt, da der Raum an dieser Stelle nicht mehr weiter geteilt
wird. Die Blätter des Octrees enthalten dann die gewünschten Daten und sind alle in gleicher Tiefe,
woraus zu folgern ist, dass der Zugriff darauf konstant ist. Dabei ist noch zu unterscheiden, ob in den
Blättern eine Liste aller Konfigurationen gepflegt wird. Da im Falle des Closed Set nur darauf geachtet
werden muss, ob es an dieser Stelle bereits eine Konfiguration vorhanden ist, müsste diese nichtmal
selbst gespeichert werden, sondern nur der Raum markiert werden. Im Falle des Open Sets möchte
man aber unter Umständen die Referenz auf die vorliegende Konfiguration haben, so dass nur eine
Konfiguration in den Blättern des Octrees gespeichert werden muss. In der Abbildung (Abb. 6.16)
ist der Aufbau eines Octrees der Tiefe drei Skizziert. Das ausgegraute Element wurde hier nach drei
Suchschritten bereits auf 1 = 1
8 3 512
des gesamten Raumes eingeschränkt.