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专利号: 2013104700501
申请人: 河南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种Voronoi Diagram与虚拟网格结合的高效空间最近邻查询方法,其特征在于,包括以下步骤:A:使用Voronoi Diagram划分二维空间中的数据点,形成N个Voronoi Cell,N为数据点个数,每个Voronoi Cell为一个凸多边形且仅包含1个数据点;

B:使用虚拟网格将二维空间划分为若干个等大的正方形网格单元,确定网格单元的边长,并对虚拟网格进行编号;

C:设计计算虚拟网格单元和Voronoi Cell之间的对应关系的方法,并将该对应关系存储在一个哈希表中;

D:计算查询点位置所在的网格单元,并确定查询点位置所对应的网格单元的编号;

E:根据步骤D中计算出的网格单元编号,在步骤C中所建立的存储网格单元与Voronoi Cell对应关系的哈希表中,查找查询点位置所在的网格单元所对应的Voronoi Cell,并从中计算选择距离查询点位置最近的数据点返回给用户。

2.根据权利要求1所述的Voronoi Diagram与虚拟网格结合的高效空间最近邻查询方法,其特征在于,所述的步骤B包括以下步骤:B1:使用虚拟网格将二维空间划分为若干个等大的正方形网格单元,通过公式(1)确定网格单元的边长,其中,l为网格单元边长,d为空间中所有两点之间-9距离的最小值,ξ=10 ;

B2:令R为数据集中的所有数据点所构成的最小边界矩形,以R的左下角的顶点(x0,y0)为出发点,建立虚拟网格,并从坐标(x0,y0)所在的网格单元开始,从左到右、自下而上递增地对网格单元进行编号;计算坐标点(x,y)所在的网格单元编号的公式为:其中,id为坐标点(x,y)所在的网格单元编号,m为网格的每一行所包含的网格单元的数量,ceil为上取整函数。

3.根据权利要求2所述的Voronoi Diagram与虚拟网格结合的高效空间最近邻查询方法,其特征在于,所述的步骤C包括以下步骤:C1:计算与每个Voronoi Cell的各边相交的网格单元:对于每一个Voronoi Cell的任意一条边的两个端点e0和e1,计算边e0→e1与纵向网格线和横向网格线的交点;按照e0到e1方向,按照横坐标值的大小关系有序排列上述交点及e0和e1两个顶点所组成的点的集合;对排序之后的集合中的所有点依次计算集合中所有相邻两点的中点,对每个中点使用步骤C中的公式(2)计算该中点所在的网格单元的编号,中点所在的网格单元所组成的集合即为与边e0→e1相交的网格单元;

C2:计算Voronoi Cell包含的网格单元:与任意一个Voronoi Cell的各边所相交的网格单元围成的区域所包含的所有网格单元,即为Voronoi Cell包含的网格单元;

C3:将与Voronoi Cell相交和Voronoi Cell包含的网格单元和该Voronoi Cell的对应关系存储在一个哈希表中,哈希表的键key即为网格单元编号,哈希表的值value即为该网格单元对应的Voronoi Cell的编号。