[发明专利]一种基于顺序存储二叉树的航线自动生成方法

权利要求书

1.一种基于顺序存储二叉树的航线自动生成方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、初始化测试线为起始点和终点之间的连线，初始化二叉树结点数组、航线索引数组为空；

步骤2、二叉树的根结点初始化为起始点，并且将根结点结构体存储到结点数组中；

步骤3、判断当前测试线上是否存在碍航区，如果存在，转到步骤4；如果不存在，转到步骤6；

步骤4、找到距离最近的碍航区，从左、右两侧切点进行绕行，直至找到不位于自身最近碍航区上的航路点，完成当前测试线的子二叉树构建；

步骤5、构建完当前测试线的子二叉树之后，将生成的左、右两个结点先后添加到结点数组中；

步骤6、如果当前测试线上不存在碍航区，分别将终点及其索引存储到二叉树结点数组及航线索引数组；判断当前是否已完成了全局二叉树还是子二叉树，如果已完成全局二叉树的构建，跳到步骤10；否则返回递归循环的步骤7或步骤8；

步骤7、更新测试线起点为左结点结构体中航路点链表的最后一个点，测试线终点不变，转到步骤3构建左子树；

步骤8、更新测试线起点为右结点结构体中航路点链表的最后一个点，测试线终点不变，转到步骤3构建右子树；

步骤9、左、右子树构建完成，判断是否已完成全局二叉树的构建，如果已完成全局二叉树的构建，跳到步骤10；否则返回递归循环的步骤7或步骤8；

步骤10、全局二叉树构建完成，航线索引数组存储了所有可行性航线终点在结点数组中的索引，通过该索引找到所有可行性航线的路径长度，比较选出最短路径长度的可行性航线，并从终点出发通过父结点索引回溯到起始点，从而生成从起始点到终点的最短航线；

所述步骤1的具体方法为：

(1)测试线是指当前航路点到终点之间的连线，用来检测前进方向上是否存在碍航区，初始化测试线为起始点和终点之间的连线；

(2)定义二叉树结点结构体，包括航路点链表、父结点在结点数组的索引、从起始点到当前结点中航路点链表最后一个航路点的累计路径长度，初始化结点数组为空，在构建二叉树的过程中，按照结点的生成顺序，将各个结点结构体顺序存储到结点数组中；

(3)初始化航线索引数组为空，在构建二叉树过程中会形成多条路径到达终点，每搜索到一条可行性航线，都会将该条航线的终点作为结点存储到结点数组中，并且将该结点在结点数组中的索引存储到航线索引数组中；

所述步骤10的通过该索引找到所有可行性航线的路径长度，比较选出最短路径长度的可行性航线，并从终点出发通过父结点索引回溯到起始点，从而生成从起始点到终点的最短航线的具体步骤包括：

(1)二叉树构建完成之后，顺序遍历航线索引数组，取出当前索引值，访问二叉树结点数组中当前索引的结点结构体，记录该结点结构体中的路径长度值，遍历完航线索引数组，即可找到所有可行性航线的路径长度；

(2)比较所有可行性航线的路径长度，选出其中的最短路径，记录最短可行性航线终点在结点数组中的索引；

(3)从该航线终点索引出发，通过终点的父结点索引找到上一个结点，并记录下该结点对应的航路点链表，如果该结点不是起始点，则继续通过父结点索引回溯寻找并记录对应的航路点链表，直至回溯到起始点为止，从而生成从起始点到终点的最短航线。

2.根据权利要求1所述的一种基于顺序存储二叉树的航线自动生成方法，其特征在于：所述步骤4的具体方法为：找到距离最近的绕行碍航区，根据绕行碍航区的航路二分性特点，得到左右两条与当前测试线方位相差最大的连线，取这两条线在碍航区上相应的交点为左右切点，然后分别判断这两点是否位于它们自身最近的碍航区上，如果不是，分别记录下左右切点到对应的航路点链表中，否则进行绕行碍航区处理直至找到满足此判断的航路点，并且记录下绕行过程中所有的航路点到对应的航路点链表中，则当前测试线的子二叉树搜索完毕；而对于生成子二叉树的左、右两条路径还与其他的碍航区相交的情形，从当前测试线起点出发沿着测试线方向前进，找到当前测试线与最近绕行碍航区的交点，之后沿着碍航区轮廓边线直至左、右切点停止，从而实现此类复杂情况的绕行处理。