OCCT TopTools_Array1OfListOfShape 详解

1. 代码逐行分析

• #include :

  • 这行代码引入了 TopTools_ListOfShape 的定义。根据 OCCT 的命名规范，这本身也是一个 typedef，通常指向 NCollection_List。
  • 核心理解: TopTools_ListOfShape 是一个形状的链表。你可以把它想象成一个可以动态增长或缩小的列表，里面存放着一个个的 TopoDS_Shape（OCCT 中表示任何拓扑实体，如点、边、面、实体等的通用类）。

• #include :

  • 这行代码引入了 NCollection_Array1 的定义。这是 OCCT 自己的一个模板类。
  • 核心理解: NCollection_Array1 是一个一维数组。它有以下几个关键特点：
    • 固定大小: 在创建时需要指定大小，之后大小不能改变。
    • 从1开始索引: 与 C++ 标准数组（从0开始）不同，OCCT 的集合类通常是从索引 1 开始的，这在一些工程计算领域更符合直觉。
    • 类型安全: 它是一个模板，可以存放任何指定类型的元素。

• typedef NCollection_Array1 TopTools_Array1OfListOfShape;:

  • 这是整个文件的核心。它定义了一个新的类型别名 (Type Alias)。
  • 它没有创建新的类或新的数据结构，只是给一个已经存在的、复杂的模板实例化类型起了一个更简单、更具描述性的名字。
  • 分解来看:
    • NCollection_Array1: 外层结构是一个固定大小的数组。
    • : 数组中每个元素的类型是 TopTools_ListOfShape，也就是一个形状的链表。
    • TopTools_Array1OfListOfShape: 这就是我们给这个“数组的链表”起的新名字。

2. 对数据结构的整体理解

TopTools_Array1OfListOfShape 本质上是一个 “形状链表的数组”。

为了更好地理解，我们可以用一个现实生活中的例子来比喻：

想象一个文件柜（Array1），这个文件柜有固定数量的抽屉（数组的元素），比如说有 10 个抽屉，编号从 1 到 10。

• 你不能增加或减少抽屉的数量（固定大小）。
• 每个抽屉（数组中的一个元素）里面，存放的不是单个文件，而是一个文件袋（ListOfShape）。
• 每个文件袋里可以放任意数量的文件（TopoDS_Shape），你可以随时往里面添加文件或取出文件（链表的动态大小）。

所以，TopTools_Array1OfListOfShape 的结构是这样的：

[ // Array (e.g., size 4) (ListOfShape_1) -> Shape1 -> Shape2 -> ... -> null , // Index 1: A list of shapes (ListOfShape_2) -> ShapeA -> ShapeB -> ... -> null , // Index 2: Another list of shapes (ListOfShape_3) -> (empty list)  , // Index 3: An empty list (ListOfShape_4) -> ShapeX -> null  // Index 4: A list with one shape]

3. 应用场景和设计哲学

这个数据结构为什么存在？它在三维建模中有什么用？

这种“数组的列表”结构在需要对一组对象进行分类存储时非常有用。外层的数组通常用作分类的索引，而内层的列表则用来存储属于该分类的所有成员。

典型应用场景：

假设你正在分析一个复杂的三维模型，你想找出模型中所有的面（Face），并将每个面上的所有**边（Edge）**进行归类。

1. 第一步：获取所有面。假设模型有 N 个面。
2. 第二步：创建数据结构。你可以创建一个大小为 N 的 TopTools_Array1OfListOfShape。

   // 伪代码TopTools_Array1OfListOfShape edgesOnFaces(1, N); // 创建一个大小为N的数组，索引从1到N

   现在，edgesOnFaces 的第 i 个元素（一个空的 ListOfShape）将用来存放第 i 个面上的所有边。

3. 第三步：填充数据。你遍历模型中的每一个面（从面1到面N）：
   • 对于第 i 个面，你找到构成它边界的所有边。
   • 将找到的每一条边，都添加到 edgesOnFaces.ChangeValue(i) 这个链表中。

   // 伪代码for (int i = 1; i <= N; ++i) { TopoDS_Face currentFace = ...; // 获取第i个面 // 遍历这个面上的所有边 for (const auto& edge : EdgesOnFace(currentFace)) { edgesOnFaces.ChangeValue(i).Append(edge); }}

4. 完成。现在，edgesOnFaces 这个数据结构清晰地存储了“哪个面上有哪些边”的对应关系。edgesOnFaces.Value(5) 将会返回一个包含第5个面上所有边的链表。

总结

TopTools_Array1OfListOfShape 是一个为了方便开发者而预定义的复合数据结构。它代表一个固定大小的、以1为起始索引的数组，其每个元素本身是一个可以动态增删元素的形状链表。它在需要对拓扑形状进行分组、归类或建立索引映射关系的场景下非常高效和实用。