Python中四叉树分解的递归尾调用消除

时间:2015-06-30 16:35:32

标签: python recursion quadtree decomposition tail-call-optimization

使用Python,是否有可能在四叉树实现中消除多个递归尾调用(转换为迭代),它将点(X,Y)分配给子域(a.k.a.叶子节点)? 这是一个不那么伪代码:

def decompose(inX, inY, xmin, xmax, ymin, ymax, maxP): 
#Paramters: Lists of X and Y coordinates, boundaries, max. #points per subdomain

if len(inX) <= maxP: #base case
            --write out list of points and boundaries--
        else:
            xB = (xmin + xmax) / 2 #calculate new boundaries
            yB = (ymin + ymax) / 2

        for  x, y in zip(inX, inY): #assign points to subdomains (a.k.a. children-nodes)
            if x < xB:
                if y < yB:
                    R1X.append(x), R1Y.append(y)
                else:
                    R2X.append(x), R2Y.append(y)
            else:
                if y < yB:
                    R3X.append(x), R3Y.append(y)
                else:
                    R4X.append(x), R4Y.append(y) 

        decompose(R1X, R1Y, xmin, xB, ymin, yB, maxP) #recursive tail calls (which I want to eliminate)
        decompose(R2X, R2Y, xmin, xB, yB, ymax, maxP)
        decompose(R3X, R3Y, xB, xmax, ymin, yB, maxP)
        decompose(R4X, R4Y, xB, xmax, yB, ymax, maxP)

我知道消除尾调用的方法,但我见过的examples没有表现出递归四叉树分解(多个独立的递归尾调用)中固有的fork模式。我的动机是编写不会耗尽堆栈的代码,如果我在可能表现出大量聚类的数百万个点上使用它,从而导致非常深的递归。另外,我想要包含时间维度并实现空间缓冲区,以便可以将点分配给多个子域(我需要进行进一步处理)。由于大量的自定义,existing quadtree implementations可能不合适。如果你对另一位提出相同问题的新手感到厌倦,那就继续,祝你有个美好的一天,感谢阅读。否则你可以指向我帮助我解决问题的资源,或者你可以发布一个潜在的解决方案。如果你这样做,我会很高兴的。

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

在你的例子中,我认为你有点误解尾递归。只有一个尾部,这就是行:

decompose(R4X, R4Y, xB, xmax, yB, ymax, maxP)

所以要打开尾递归代码,将if len(inX)...更改为while len(inX)...并将 last 分解为

inX, inY, ... = R4x, R4Y ...