java - 针对此存储的数据运行测试的最有效方法

Question

抱歉，标题内容不太丰富，我想不出更好的了。当我说高效时，我指的是不占用 CPU 资源的代码。

问题:想象一艘由方 block 组成的 3D 宇宙飞船，就像《我的世界》中的飞船一样。我想将这个 shapeship 中每个方 block 的位置存储在一个自制的 Ship 类中。

为此，我使用 private List<ShipBlock> shipBlocks;在 Ship 类中。这里的ShipBlock是一个自制的类，以 vector 的形式持有一个位置Vec3(int x, int y, int z)以及一些与此问题无关的其他信息。

但现在我想在船上进行测试。船舶是否在某个 testPosition (x, y, z) 上包含 ShipBlock，如果是，则返回该 ShipBlock。然而，我还没有找到有效地做到这一点的方法。循环遍历整个列表并根据测试位置测试每个位置的成本非常昂贵，而且我希望它能够快速。

因此，我决定制作一个 Map<Vec3, ShipBlock> shipBlocksMap来存储信息。其中关键在于 ShipBlock 的位置。我可以简单地做 shipBlocksMap.get(testPosition)如果船舶在该位置有 ShipBlock，它将返回正确的 ShipBlock。如果不是，它将返回 null。

这似乎正是我想要的，直到我移动了船并且所有 ShipBlock 都得到了新的位置。我在这里了解到，如果您作为键提供的对象发生变化，则 map 中的键不会更改。因此，如果我现在使用 shipBlocksMap.get(testPosition)使用移动船舶中的位置，它将返回 null，因为 key 仍然是旧位置。 (抱歉，如果这令人困惑，我不知道如何更好地解释它)

问题:我在这里问的问题是:假设一艘船可以包含数以万计的ShipBlock，那么测试它是否包含具有特定位置的ShipBlock的最有效方法是什么。我应该以什么方式存储船舶的 ShipBlocks 以便检查有效进行？

代码:如果有人想看的话，这里是 Ship 和 ShipBlock 类的代码。

public class ShipBlock 
{
    public Vec3 position;
    public String shipBlockType;

    public ShipBlock(Vec3 position, String shipBlockType)
    {
        this.position= position;
        this.shipBlockType = shipBlockType;
    }
}

public class Ship 
{
    private Map<Vec3, ShipBlock> shipBlocksMap;

    public Ship(Map<Vec3, ShipBlock> shipBlocksMap)
    {
        this.shipBlocksMap = shipBlocksMap;
    }

    public ShipBlock containsShipBlock(Vec3 position)
    {
        return shipBlocksMap.get(position);
    }
}

Answer 1

我认为最重要的设计变化是保存区 block 相对于船舶位置的位置。

这样，当船舶移动时，您不需要更改 block 的键，并且可以轻松地使用您的 Map<Vec3, ShipBlock> shipBlocksMap对于恒定时间测试，其中关键是相对位置。您可以通过计算(概念上)relative_block_pos = absolute_block_pos - ship_pos来获得相对位置.

这意味着您需要存储船舶的位置。作为一个选择，您可以简单地选择船舶的第一个 block 作为船舶的位置，因此第一个 block 始终具有坐标 (0, 0, 0) .

这样，更改所有 block 的坐标就会减少到最少(但在大多数情况下不需要)。