Apa itu Pohon Segi Empat?

Sebuah pohon quad, kadang-kadang quadtree, Q-tree atau QT, adalah istilah ilmu komputer yang mengacu pada metode pengorganisasian data dalam empat kuadran. Database terkadang menggunakan pohon quad untuk menyimpan dan menemukan catatan mereka. Jenis struktur organisasi ini bekerja sangat baik untuk menemukan bit atau piksel tertentu dalam gambar dua dimensi.

Pohon quad agak mengikuti struktur data pohon yang biasa digunakan dalam ilmu komputer. Struktur data pohon normal terlihat seperti pohon terbalik, di mana simpul induk di bagian atas pohon memiliki satu atau lebih simpul anak yang terhubung dengannya. Setiap simpul lain di pohon memiliki satu simpul induk dan dapat memiliki sejumlah simpul anak, termasuk nol.

Tidak seperti struktur data pohon normal, struktur pohon segi empat mengharuskan setiap simpul internal memiliki tepat empat simpul anak. Saat mengilustrasikan sebagian besar struktur pohon segi empat, Anda akan melihat simpul yang memiliki empat simpul anak yang tergantung darinya, dengan garis yang menghubungkan simpul induk dengan simpul turunannya. Ilustrasi dapat dilanjutkan, dengan empat simpul anak lagi yang tergantung dari masing-masing dari empat simpul anak asli.

Di lain waktu, ilustrasi pohon segi empat akan menjadi daerah atau bujur sangkar. Setiap kali wilayah mencapai kapasitas maksimum untuk menyimpan data, itu dibagi menjadi empat kuadran. Biasanya, daerah dan kuadran adalah bujur sangkar, meskipun bisa juga persegi panjang atau bentuk lainnya.

Pohon quad adalah struktur data yang baik untuk mengatur piksel dalam foto dan untuk mengatur grafik komputer. Gambar dapat dibagi menjadi kuadran, dan setiap kuadran dapat dibagi menjadi empat lagi. Ini dapat diulang lagi dan lagi sampai Anda mencapai tingkat piksel individu. Namun, jika sebuah kuadran berisi piksel yang semuanya berwarna sama, tidak ada alasan untuk membagi kuadran lebih lanjut.

Meskipun data yang disimpan dalam struktur pohon segi empat dapat memerlukan banyak ruang penyimpanan dibandingkan dengan metode pengorganisasian data lainnya untuk grafik komputer, struktur pohon segi empat memiliki beberapa keunggulan. Pertama, Anda dapat menghapus seluruh foto atau grafik dalam satu langkah dengan membersihkan simpul akar, yang juga menghapus semua simpul turunannya. Kedua, Anda dapat dengan cepat mengurangi resolusi dalam sebuah foto hanya dengan membersihkan tingkat akhir dari simpul anak. Dengan demikian akan mengurangi jumlah ruang penyimpanan yang dibutuhkan. Akhirnya, menemukan area tertentu dari foto untuk manipulasi gambar menjadi lebih mudah dengan struktur pohon segi empat.
Pohon segi empat juga digunakan dalam beberapa situasi lain, termasuk pengindeksan spasial. Meskipun pohon segi empat terbatas pada gambar dua dimensi, mewakili gambar tiga dimensi dapat mengikuti struktur serupa, yang disebut oktre, yang merupakan pembagian kubus menjadi delapan anak.