Hat wer ne Lösung für verknüpfte Postleitzahlen? (Baum/Wurzel Struktur)

[Karl_Der_Nette_Anfänger]

Hallo, ich möchte alle Postleitzahlen in Deutschland ähnlich wie in Form einer Baumstruktur speichern. D.h. eine Postleitzahl grenzt an 4 Verschiedene andere, dann sollen die 4 über die momentane PLZ aufrufbar sein zB. durch getNachbarn().

Hat wer ne Idee wie ich die 15.000 PLZ die es in Deutschland gibt, nicht per hat aneinander ketten muss? das wären locker 100.000 PLZ, da eine schon schell 7 Nachbarn hat. Beste grüße.

 

[Robert Zenz]

Ja am besten einen bereits fertigen Datensatz dafuer verwenden, oder eben einen Datensatz der alle Postleitzahlen enthaelt von dem du ableiten kannst welche aneinander grenzen.

Ich bilde mir ein ich haette so einen Datensatz schonmal gesehen, kann dir aber nicht mehr sagen ob das auf OpenStreetMap war, oder auf irgendeiner Seite von der Bundesregierung die die Daten zur Verfuegung gestellt hat.

 

[Oneixee5]

Ja am besten einen bereits fertigen Datensatz dafuer verwenden,

Das Problem dabei dürfte die Aktualität sein. Wir arbeiten sehr viel mit solchen Daten der Post und diese werden regelmäßig aktualisiert und sind lizenzpflichtig. Frei Daten sind meist veraltet und unvollständig.

 

[LimDul]

Postleitzahlen - Germany

This dataset is part of the Geographical repository maintained by Opendatasoft.It has been extracted from OpenStreetMap data made available on https://www.suche-postleitzahl.org/ under the Open Database License.EnhancementsAdded data about Kreis and Land for each Post code, based on BKG data...

public.opendatasoft.com

Ist halt auf openstreet map basierend. Enthält, soweit ich das sehe, geodaten, so dass man die Informationen vermutlich daraus ermitteln kann

 

[mihe7]

Im Prinzip hast Du halt einen Graphen, dessen Knoten die PLZ-Bereiche angeben, wobei benachbarte PLZ-Bereiche mit einer Kante verbunden sind.

Wenn Du nur die PLZ brauchst, kannst Du das relativ kompakt speichern. Eine Datei enthält nur die Kanten - geordnet nach Knoten. Das ist nichts anderes als eine Liste mit PLZ (int - 4 Byte je PLZ). Die andere Datei enthält nur einen Index der PLZ mit der Info, wo in der Kantendatei die Kantenliste (= Nachbarn) der PLZ zu finden sind. Done.

Mit den Daten, die @LimDul verlinkt hat, sollte es funktionieren, die Dateien automatisiert aufzubauen, da dort die Polygone der PLZ-Gebiete angegeben sind.

Damit lässt sich definieren: zwei PLZ-Gebiete sind benachbart, wenn
a) sich die beiden Polygone schneiden
b) ein Polygon in dem anderen enthalten ist.

zu a) zwei Polygone "schneiden" sich auch, wenn sich zwei Kanten in einem Punkt berühren. zu b) dann reicht es, wenn ein beliebiger Eckpunkt eines Polygons sich im Inneren des anderen Polygons befindet.

Das halbwegs effizient zu implementieren, ist allerdings nicht trivial. Letztlich wird es auf einen Sweep hinauslaufen.

 

[mihe7]

So, hab das mal mit der Liste von @LimDul, einer Lib (JTS) und naivem Ansatz gemacht (quadratische Laufzeit). Dauer akzeptabel (15 s). Ergebnis im Anhang. Die Textdatei enthält zwei Spalten: PLZ;Nachbarn (Semikolon als Trenner), wobei Nachbarn eine durch Kommas getrennte Liste der Nachbar-PLZs ist. Ob's stimmt? Keine Ahnung, ich habs nicht überprüft.

 

[lonLat]

Hallo @Karl_Der_Nette_Anfänger .

Postleitzahlen - Germany

This dataset is part of the Geographical repository maintained by Opendatasoft.It has been extracted from OpenStreetMap data made available on https://www.suche-postleitzahl.org/ under the Open Database License.EnhancementsAdded data about Kreis and Land for each Post code, based on BKG data...

public.opendatasoft.com

Ist halt auf openstreet map basierend. Enthält, soweit ich das sehe, geodaten, so dass man die Informationen vermutlich daraus ermitteln kann

Gehe mal auf obige Seite und lade dir unter "Export" "CSV Whole dataset" herunter.

Dann kannst du folgenden Code verwenden, um zu jeder PLZ alle Nachbarn, die nicht weiter als 30 km entfernt sind, und die Richtung, in der sie liegen, zu bestimmen:

package org.example;

import java.awt.geom.Point2D;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class PLZNachbar {
    record Et(String PLZ, String kreisCode, String landName, String landCode, String kreisName, Point2D.Double geoPoint) {
    }

    record Nachbar(Et nachbar, double distance, int bearing) {
    }

    record Nachbarn(Et entry, List<Nachbar> nachbarn) {
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ArrayList<Et> list = new ArrayList<>();
        String filename = "georef-germany-postleitzahl.csv";
        try (BufferedReader r = new BufferedReader(new FileReader(filename))) {
            r.readLine();
            String line;
            while ((line = r.readLine()) != null) {
                String[] split = line.split(";");
                String[] split2 = split[9].split(", ");
                list.add(new Et(split[4], split[5], split[6], split[7], split[8], new Point2D.Double(Double.parseDouble(split2[0]), Double.parseDouble(split2[1]))));
            }
        }

        ArrayList<Nachbarn> list2 = new ArrayList<>();
        for (Et e1 : list) {
            ArrayList<Nachbar> nachbarn = new ArrayList<>();
            for (Et e2 : list) {
                if (e1 != e2) {
                    final double lat1 = e1.geoPoint.getX();
                    final double lat2 = e2.geoPoint.getX();
                    final double lon1 = e1.geoPoint.getY();
                    final double lon2 = e2.geoPoint.getY();

                    double R = 6371000; // metres
                    double φ1 = lat1 * Math.PI / 180.0; // φ, λ in radians
                    double φ2 = lat2 * Math.PI / 180.0;
                    double Δφ = (lat2 - lat1) * Math.PI / 180.0;
                    double Δλ = (lon2 - lon1) * Math.PI / 180.0;
                    double a = Math.sin(Δφ / 2.0) * Math.sin(Δφ / 2.0) + Math.cos(φ1) * Math.cos(φ2) * Math.sin(Δλ / 2) * Math.sin(Δλ / 2);
                    double c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1 - a));
                    double d = R * c; // in metres

                    if (d <= 30000) {
                        double y = Math.sin(lat2 - lat1) * Math.cos(lon2);
                        double x = Math.cos(lon1) * Math.sin(lon2) - Math.sin(lon1) * Math.cos(lon2) * Math.cos(lat2 - lat1);
                        double brng = (Math.atan2(y, x) * 180.0 / Math.PI + 360.0) % 360.0; // in degrees

                        nachbarn.add(new Nachbar(e2, d, (int) Math.round(brng)));
                    }
                }
            }
            list2.add(new Nachbarn(e1, nachbarn));
        }

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.println(list2.get(i));
        }
    }
}

Dauert bei mir ca. eine Sekunde.

Hier noch zum Beispiel eine Ausgabe von der Stadt Hagen:

Nachbarn[entry=Et[PLZ=58099, kreisCode=05914, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Hagen, geoPoint=Point2D.Double[51.4002031332, 7.487857752]], nachbarn=[Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44534, kreisCode=05978, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Unna, geoPoint=Point2D.Double[51.6314934273, 7.51267420753]], distance=25775.572046892634, bearing=67], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44267, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.4579490964, 7.52426319952]], distance=6899.287352523574, bearing=27], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58099, kreisCode=05914, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Hagen, geoPoint=Point2D.Double[51.37133519, 7.53261950409]], distance=4466.800925201296, bearing=349], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=45529, kreisCode=05954, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Ennepe-Ruhr-Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.3693308667, 7.16259137038]], distance=22831.50177866904, bearing=184], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44791, kreisCode=05911, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Bochum, geoPoint=Point2D.Double[51.49006103, 7.25106288088]], distance=19213.2243707587, bearing=168], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=42899, kreisCode=05120, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Remscheid, geoPoint=Point2D.Double[51.2089697534, 7.23447635144]], distance=27612.069010173043, bearing=205], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=59425, kreisCode=05978, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Unna, geoPoint=Point2D.Double[51.5246235968, 7.64805754952]], distance=17736.288146732797, bearing=9], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44227, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.4656134176, 7.42157902565]], distance=8602.96832384947, bearing=157], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44866, kreisCode=05911, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Bochum, geoPoint=Point2D.Double[51.4858312644, 7.14100141565]], distance=25856.45661927669, bearing=171], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44625, kreisCode=05916, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Herne, geoPoint=Point2D.Double[51.5277412676, 7.21408728647]], distance=23681.351362553778, bearing=164], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44789, kreisCode=05911, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Bochum, geoPoint=Point2D.Double[51.4690022614, 7.22110862261]], distance=20010.999308431037, bearing=171], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44579, kreisCode=05562, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Recklinghausen, geoPoint=Point2D.Double[51.5758909596, 7.28904193216]], distance=23898.408312182877, bearing=154], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58762, kreisCode=05962, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Märkischer Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.2846807992, 7.68837531783]], distance=18947.067507946114, bearing=355], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=59425, kreisCode=05978, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Unna, geoPoint=Point2D.Double[51.5533827819, 7.69804881495]], distance=22405.795123131447, bearing=6], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44137, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.508204533, 7.44878217958]], distance=12310.640355547197, bearing=131], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58706, kreisCode=05962, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Märkischer Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.4317093859, 7.79321657763]], distance=21463.85749551462, bearing=0], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=45307, kreisCode=05113, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Essen, geoPoint=Point2D.Double[51.4641088843, 7.0860544212]], distance=28746.48305591407, bearing=174], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44807, kreisCode=05911, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Bochum, geoPoint=Point2D.Double[51.5090745462, 7.22809525075]], distance=21691.21783195134, bearing=166], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44799, kreisCode=05911, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Bochum, geoPoint=Point2D.Double[51.4533539784, 7.23411522734]], distance=18558.576706374573, bearing=173], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44799, kreisCode=05911, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Bochum, geoPoint=Point2D.Double[51.4443842557, 7.25636488638]], distance=16786.315172080158, bearing=174], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58300, kreisCode=05954, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Ennepe-Ruhr-Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.3777453717, 7.35368272786]], distance=9639.345596148936, bearing=185], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58513, kreisCode=05962, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Märkischer Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.234177316, 7.66307630467]], distance=22115.671178072887, bearing=350], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58708, kreisCode=05962, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Märkischer Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.4413830092, 7.80210644649]], distance=22266.12396800461, bearing=0], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44309, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.5270638632, 7.55606818137]], distance=14876.67567581528, bearing=28], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=45277, kreisCode=05113, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Essen, geoPoint=Point2D.Double[51.4258596796, 7.07735477633]], distance=28611.94511035713, bearing=177], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=45888, kreisCode=05513, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Gelsenkirchen, geoPoint=Point2D.Double[51.5163571165, 7.11922599007]], distance=28620.204596841144, bearing=168], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44795, kreisCode=05911, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Bochum, geoPoint=Point2D.Double[51.4514197434, 7.1971465118]], distance=20945.00665739139, bearing=174], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58511, kreisCode=05962, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Märkischer Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.2172736322, 7.6494440714]], distance=23235.870686557206, bearing=347], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58553, kreisCode=05962, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Märkischer Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.1886181087, 7.4953801788]], distance=23532.994708966882, bearing=281], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58095, kreisCode=05914, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Hagen, geoPoint=Point2D.Double[51.3575795245, 7.47593524775]], distance=4811.220862239494, bearing=234], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44328, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.5482482484, 7.53558289651]], distance=16790.438389405255, bearing=42], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58119, kreisCode=05914, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Hagen, geoPoint=Point2D.Double[51.3514731089, 7.56824278183]], distance=7777.568320655502, bearing=350], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=45289, kreisCode=05113, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Essen, geoPoint=Point2D.Double[51.4199429294, 7.11366529022]], distance=26045.479737230075, bearing=178], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=42109, kreisCode=05124, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Wuppertal, geoPoint=Point2D.Double[51.2766469377, 7.14820371497]], distance=27302.79500311431, bearing=194], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44652, kreisCode=05916, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Herne, geoPoint=Point2D.Double[51.5259436767, 7.17463584791]], distance=25813.368244963265, bearing=165], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=45663, kreisCode=05562, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Recklinghausen, geoPoint=Point2D.Double[51.5796597319, 7.23357041767]], distance=26611.091809379286, bearing=157], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44805, kreisCode=05911, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Bochum, geoPoint=Point2D.Double[51.5120290258, 7.27808836328]], distance=19127.51453318931, bearing=163], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58507, kreisCode=05962, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Märkischer Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.2306300589, 7.62561979081]], distance=21147.27509722515, bearing=345], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58730, kreisCode=05978, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Unna, geoPoint=Point2D.Double[51.493046718, 7.76066199645]], distance=21540.79513086168, bearing=2], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58091, kreisCode=05914, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Hagen, geoPoint=Point2D.Double[51.3115091847, 7.51837301809]], distance=10087.381410958973, bearing=317], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44145, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.5326714739, 7.48353610535]], distance=14732.84924918467, bearing=92], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44269, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.4866531431, 7.52850537916]], distance=10017.09715649061, bearing=33], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44869, kreisCode=05911, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Bochum, geoPoint=Point2D.Double[51.452942194, 7.15728592019]], distance=23657.517553572805, bearing=174], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58097, kreisCode=05914, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Hagen, geoPoint=Point2D.Double[51.3719066216, 7.47970881473]], distance=3196.839507189392, bearing=232], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58095, kreisCode=05914, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Hagen, geoPoint=Point2D.Double[51.3649483394, 7.49705837717]], distance=3971.813874367507, bearing=307], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44319, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.5371651354, 7.59897258005]], distance=17063.8840793781, bearing=17], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58642, kreisCode=05962, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Märkischer Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.3703280942, 7.61948785094]], distance=9719.717585252574, bearing=357], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44359, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.5713787042, 7.39765664666]], distance=20032.38257526473, bearing=138], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44357, kreisCode=05913, 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kreisName=Kreisfreie Stadt Herne, geoPoint=Point2D.Double[51.5331619126, 7.15073354547]], distance=27639.369327245015, bearing=165], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=42281, kreisCode=05124, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Wuppertal, geoPoint=Point2D.Double[51.2870998208, 7.18959165716]], distance=24235.42938138285, bearing=193], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44629, kreisCode=05916, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Herne, geoPoint=Point2D.Double[51.550231536, 7.20966897801]], distance=25485.51220676427, bearing=162], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=59174, kreisCode=05978, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Unna, geoPoint=Point2D.Double[51.5821462135, 7.66605330321]], distance=23696.08059131518, bearing=11], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58638, kreisCode=05962, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Märkischer Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.3841432629, 7.67658732134]], distance=13216.035072503579, 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Stadt Hagen, geoPoint=Point2D.Double[51.3745547338, 7.5276999376]], distance=3972.0692070170526, bearing=348], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44329, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.5691751106, 7.53874518744]], distance=19116.379378085654, bearing=43], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58566, kreisCode=05962, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Märkischer Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.1418049571, 7.57971509126]], distance=29434.604991476903, bearing=325], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=42103, kreisCode=05124, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Wuppertal, geoPoint=Point2D.Double[51.2551177322, 7.14569051616]], distance=28731.287327311507, bearing=196], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44651, kreisCode=05916, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Herne, geoPoint=Point2D.Double[51.5133282829, 7.16195205506]], distance=25847.974938134146, bearing=167], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44793, kreisCode=05911, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Bochum, geoPoint=Point2D.Double[51.4839529262, 7.18174427205]], distance=23170.05081318499, bearing=170], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44809, kreisCode=05911, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Bochum, geoPoint=Point2D.Double[51.4992714615, 7.19807396874]], distance=22904.121520799094, bearing=168], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=42277, kreisCode=05124, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Wuppertal, geoPoint=Point2D.Double[51.2826739545, 7.2220997193]], distance=22617.553473897682, bearing=195], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44801, kreisCode=05911, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Bochum, geoPoint=Point2D.Double[51.4475101836, 7.26821261909]], distance=16112.199090580614, bearing=173], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58332, kreisCode=05954, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Ennepe-Ruhr-Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.2841754676, 7.28976810867]], distance=18861.892758295846, bearing=198], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44149, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.4996458681, 7.39635767701]], distance=12746.47025111859, bearing=154], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44263, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.4883515107, 7.49882402622]], distance=9831.074025272508, bearing=68], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=42111, kreisCode=05124, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Wuppertal, geoPoint=Point2D.Double[51.2949570795, 7.14050582712]], distance=26812.88253488541, bearing=192], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=42119, kreisCode=05124, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Wuppertal, geoPoint=Point2D.Double[51.2435333644, 7.15711693422]], distance=28839.579789300955, bearing=198], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=42287, kreisCode=05124, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Wuppertal, geoPoint=Point2D.Double[51.2481132827, 7.22353555706]], distance=24966.94952779719, bearing=199], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58256, kreisCode=05954, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Ennepe-Ruhr-Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.2828219103, 7.36583957541]], distance=15562.573118723618, bearing=205], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=45661, kreisCode=05562, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Recklinghausen, geoPoint=Point2D.Double[51.5702019165, 7.19200554693]], distance=27874.43486747065, bearing=160], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44532, kreisCode=05978, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Unna, geoPoint=Point2D.Double[51.5975006915, 7.54058206224]], distance=22239.99597162305, bearing=46], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=59192, kreisCode=05978, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Unna, geoPoint=Point2D.Double[51.6230624372, 7.63070865361]], distance=26679.865305010553, bearing=18], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58791, kreisCode=05962, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Märkischer Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.253156107, 7.74551445477]], distance=24245.87674146967, bearing=356], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44892, kreisCode=05911, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Bochum, geoPoint=Point2D.Double[51.4680769388, 7.31999903332]], distance=13869.31528328681, bearing=168], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44379, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.5124672923, 7.37455122984]], distance=14746.62238455194, bearing=155], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44141, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.5040564811, 7.49985243998]], distance=11577.83717737624, bearing=69], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=45879, kreisCode=05513, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Gelsenkirchen, geoPoint=Point2D.Double[51.505960846, 7.09506949706]], distance=29648.801478483874, bearing=169], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=42107, kreisCode=05124, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Wuppertal, geoPoint=Point2D.Double[51.2637066349, 7.15569353545]], distance=27621.004743870086, bearing=195], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44628, kreisCode=05916, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Herne, geoPoint=Point2D.Double[51.5572271631, 7.24418136915]], distance=24282.39427696485, bearing=159], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44803, kreisCode=05911, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Bochum, geoPoint=Point2D.Double[51.4716835236, 7.26038583372]], distance=17657.830851033952, bearing=170], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44139, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.4971776748, 7.46266673743]], distance=10923.470226490002, bearing=122], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58093, kreisCode=05914, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Hagen, geoPoint=Point2D.Double[51.3669050541, 7.4953115389]], distance=3738.53580754567, bearing=303], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=42105, kreisCode=05124, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Wuppertal, geoPoint=Point2D.Double[51.2621700713, 7.13897775104]], distance=28689.79667914874, bearing=195], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44801, kreisCode=05911, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Bochum, geoPoint=Point2D.Double[51.4471266711, 7.2281876116]], distance=18745.356558841442, bearing=174], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58455, kreisCode=05954, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Ennepe-Ruhr-Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.4441082294, 7.31539462054]], distance=12916.516145779879, bearing=173], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58339, kreisCode=05954, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Ennepe-Ruhr-Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.2669203394, 7.45297281053]], distance=15017.223808852888, bearing=239], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44623, kreisCode=05916, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Herne, geoPoint=Point2D.Double[51.546635118, 7.21588780618]], distance=24898.706349638644, bearing=162], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44627, kreisCode=05916, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Herne, geoPoint=Point2D.Double[51.5375305885, 7.26852683962]], distance=21540.41446106795, bearing=160], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=42399, kreisCode=05124, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Wuppertal, geoPoint=Point2D.Double[51.2323910718, 7.27745085592]], distance=23707.0431389126, bearing=204], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44577, kreisCode=05562, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Recklinghausen, geoPoint=Point2D.Double[51.5485154408, 7.33677766939]], distance=19531.02824216471, bearing=153], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44143, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.5175029885, 7.51653759915]], distance=13193.63439042119, bearing=52], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58239, kreisCode=05978, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Unna, geoPoint=Point2D.Double[51.4301623729, 7.57661713433]], distance=6999.037284953882, bearing=5], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44265, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.4424432897, 7.49073247883]], distance=4701.11899238232, bearing=78], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=42389, kreisCode=05124, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Wuppertal, geoPoint=Point2D.Double[51.2715564983, 7.25297236639]], distance=21699.865959797746, bearing=198], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58456, kreisCode=05954, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Ennepe-Ruhr-Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.4006061126, 7.28244532744]], distance=14249.860976261887, bearing=180], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44575, kreisCode=05562, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Recklinghausen, geoPoint=Point2D.Double[51.5482881733, 7.30890614858]], distance=20609.52856349809, bearing=156], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44577, kreisCode=05562, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Recklinghausen, geoPoint=Point2D.Double[51.599877451, 7.29850775759]], distance=25782.791876326635, bearing=150], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44369, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.5348757717, 7.40492646114]], distance=16038.9757900414, bearing=144], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=45549, kreisCode=05954, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Ennepe-Ruhr-Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.3380044893, 7.25411981807]], distance=17638.371403729714, bearing=189], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=45665, kreisCode=05562, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Recklinghausen, geoPoint=Point2D.Double[51.6092558086, 7.24895870349]], distance=28526.507390433046, bearing=152], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=44147, kreisCode=05913, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Dortmund, geoPoint=Point2D.Double[51.5280482482, 7.44121565558]], distance=14578.309034886293, bearing=130], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58636, kreisCode=05962, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Märkischer Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.3842995542, 7.71644110592]], distance=15958.304118155474, bearing=359], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=42553, kreisCode=05158, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Mettmann, geoPoint=Point2D.Double[51.3163279723, 7.1040903612]], distance=28232.048658105112, bearing=189], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58739, kreisCode=05974, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Soest, geoPoint=Point2D.Double[51.4961354711, 7.86931768096]], distance=28505.927470800776, bearing=360], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=45525, kreisCode=05954, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Ennepe-Ruhr-Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.3960939177, 7.18236571771]], distance=21198.436029002747, bearing=180], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58644, kreisCode=05962, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Märkischer Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.344751391, 7.68511523376]], distance=15016.701960695003, bearing=357], Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58135, kreisCode=05914, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreisfreie Stadt Hagen, geoPoint=Point2D.Double[51.3376856391, 7.42178721362]], distance=8328.37158296973, bearing=202]]]

Hab auch auf Maps nachgesehen, die Ausgabe stimmt.

 

[lonLat]

Oh, ich hatte bei der direction Latitude und Longitude verwechselt. 😅 Hat gar keiner gemerkt ...

Korrektur:

double y = Math.sin(lon2 - lon1) * Math.cos(lat2);
double x = Math.cos(lat1) * Math.sin(lat2) - Math.sin(lat1) * Math.cos(lat2) * Math.cos(lon2 - lon1);
double brng = (Math.atan2(y, x) * 180.0 / Math.PI + 360.0) % 360.0; // in degrees

nachbarn.add(new Nachbar(e2, d, (int) Math.round(brng)));

Zu 58099 (Hagen) ist zum Beispiel Nachbar[nachbar=Et[PLZ=58300, kreisCode=05954, landName=Nordrhein-Westfalen, landCode=05, kreisName=Kreis Ennepe-Ruhr-Kreis, geoPoint=Point2D.Double[51.3777453717, 7.35368272786]], distance=9639.345596148936, bearing=252] ein Nachbar, wie man hier sehen kann:



Die reine Luftlinie ist selbstverständlich etwas kürzer als der Fußgängerweg.

 

[lonLat]

So, habe mir kurz noch einmal Gedanken dazu gemacht. Es kann natürlich sein, wenn man nur nach der Zentrum-Entfernung geht, dass zu viele oder zu wenige Nachbarn gefunden werden.

Deshalb sollte man auch prüfen, ob sich zwei Polygone berühren. Hier noch einmal in schön:

package org.example;

import java.awt.geom.Point2D;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

public class PLZNachbar {
    record Entry(List<Double> geometry, String PLZ, String kreisCode, String landName, String landCode, String kreisName, Point2D.Double geoPoint) {
    }

    record Nachbar(Entry nachbar, double distance, int bearing) {
    }

    record Nachbarn(Entry entry, List<Nachbar> nachbarn) {
    }

    public static double haversine(Entry e1, Entry e2) {
        final double lat1 = e1.geoPoint.getX();
        final double lat2 = e2.geoPoint.getX();
        final double lon1 = e1.geoPoint.getY();
        final double lon2 = e2.geoPoint.getY();

        double R = 6371000; // metres
        double φ1 = lat1 * Math.PI / 180.0; // φ, λ in radians
        double φ2 = lat2 * Math.PI / 180.0;
        double Δφ = (lat2 - lat1) * Math.PI / 180.0;
        double Δλ = (lon2 - lon1) * Math.PI / 180.0;
        double a = Math.sin(Δφ / 2.0) * Math.sin(Δφ / 2.0) + Math.cos(φ1) * Math.cos(φ2) * Math.sin(Δλ / 2) * Math.sin(Δλ / 2);
        double c = 2 * Math.atan2(Math.sqrt(a), Math.sqrt(1 - a));
        double d = R * c; // in metres

        return d;
    }

    public static double bearing(Entry e1, Entry e2) {
        final double lat1 = e1.geoPoint.getX();
        final double lat2 = e2.geoPoint.getX();
        final double lon1 = e1.geoPoint.getY();
        final double lon2 = e2.geoPoint.getY();

        double y = Math.sin(lon2 - lon1) * Math.cos(lat2);
        double x = Math.cos(lat1) * Math.sin(lat2) - Math.sin(lat1) * Math.cos(lat2) * Math.cos(lon2 - lon1);
        double brng = (Math.atan2(y, x) * 180.0 / Math.PI + 360.0) % 360.0; // in degrees

        return brng;
    }

    public static boolean areNeighbours(Entry e1, Entry e2) {
        for (Double d1 : e1.geometry()) {
            for (Double d2 : e2.geometry()) {
                if (Math.abs(d1 - d2) < 1e-6) {
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ArrayList<Entry> list = new ArrayList<>();
        String filename = "georef-germany-postleitzahl.csv";
        try (BufferedReader r = new BufferedReader(new FileReader(filename))) {
            r.readLine();
            String line;
            while ((line = r.readLine()) != null) {
                String[] split = line.split(";");
                String[] split2 = split[9].split(", ");
                Pattern compile = Pattern.compile("(\\d+\\.\\d+), (\\d+\\.\\d+)");
                ArrayList<Double> geometry = new ArrayList<>();
                Matcher mat = compile.matcher(split[3]);
                while (mat.find()) {
                    double d1 = Double.parseDouble(mat.group(1));
                    double d2 = Double.parseDouble(mat.group(2));
                    d1 = 1.0 / Math.sqrt(d1 * d1 + d2 * d2) * d1;
                    d2 = 1.0 / Math.sqrt(d1 * d1 + d2 * d2) * d2;
                    double omn = -1.0 / (d2 / d1);
                    geometry.add(omn);
                }
                list.add(new Entry(geometry, split[4], split[5], split[6], split[7], split[8], new Point2D.Double(Double.parseDouble(split2[0]), Double.parseDouble(split2[1]))));
            }
        }

        ArrayList<Nachbarn> list2 = new ArrayList<>();
        for (Entry e1 : list) {
            ArrayList<Nachbar> nachbarn = new ArrayList<>();
            for (Entry e2 : list) {
                if (e1 != e2) {
                    double h = haversine(e1, e2);
                    if (h <= 25000 && areNeighbours(e1, e2)) {
                        nachbarn.add(new Nachbar(e2, h, (int) Math.round(bearing(e1, e2))));
                    }
                }
            }
            list2.add(new Nachbarn(e1, nachbarn));
        }

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Nachbarn nachbar = list2.get(i);
            System.out.print(nachbar.entry().PLZ() + " (" + nachbar.entry().kreisName() + ") -> ");
            for (Nachbar n : nachbar.nachbarn()) {
                System.out.print(n.nachbar().PLZ() + "(" + n.nachbar().kreisName() + "),");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

Jetzt bin ich auch bei mihe7s 15 Sekunden ...

Selbstverständlich ist 1e-6 ein magischer Wert, der ohne Begründung dort nicht stehen dürfte.

 

[mihe7]

Deshalb sollte man auch prüfen, ob sich zwei Polygone berühren.

Oder enthalten sind wie z. B. 30669 / 30855...

Ich habe einfach jedes Polygon mit jedem anderen Polygon auf disjoint geprüft. Zunächst dachte ich daran, einen Sweep über alle Kanten zu machen. Das ist aber recht aufwendig. Tatsächlich müsste man die Laufzeit aber bereits erheblich verbessern können, indem man mit einem Sweep zunächst die Bounding Boxes und dann die betreffenden Polygone prüft. Da wir hier aber nur von 15 s reden, um einmalig eine Liste zu erstellen, ist mr auch das zu viel Action Außerdem ist offen, ob sich das bei der Zahl an Polygonen überhaupt rentiert.

Aber, wer will: der Sweep ist relativ einfach. Da es sich um Rechtecke handelt, die orthogonal zu den Achsen stehen, gibt es für jedes Rechteck auf einer Achse zwei Punkte (z. B. x-Koordinate der linken Karte, x-Koordinate der rechten Kante). Der erste Punkt "öffnet" ein Rechteck, der zweite Punkte "schließt" es ab. Diese Ereignisse fügt man in eine PriorityQueue ein, wobei der jeweilige Punkt der Schlüssel ist. Anschließend nimmt man in einer Schleife so lange ein Ereignis aus der Queue und behandelt dieses, bis die Queue leer ist. Das entspricht dem Verschieben der Sweep-Line entlang der betreffenden Achse.

Die Grundidee ist nun, dass man nur die Rechtecke betrachten muss, die von der Sweep-Line geschnitten werden. Das sind die Rechtecke, die "geöffnet" aber noch nicht "geschlossen" wurden. Heißt, die Ereignisbehandlung sieht im Wesentlichen so aus:
a) beim Eintreten eines "öffnenden" Ereignisses wird das betreffende Rechteck in die "aktive Menge" aufgenommen,
b) beim Eintreten eines "schließenden" Ereignisses wird das betreffende Rechteck aus der "aktiven Menge" entfernt.

Zur effizienten Verwaltung der aktiven Menge verwendet man einen Intervallbaum, der die Intervalle der Koordinaten der anderen Achse (z. B. das Intervall der y-Koordinaten) speichert. Im Fall von a) kann man sich also zunächst die Intervalle/Rechtecke geben lassen, die das neue Rechteck überlappen. Die zurückgegebenen Rechtecke sind dann gerade die Bounding Boxes der Polygone, die auf Überlappung mit dem hinzuzufügenden Polygon getestet werden müssen.

 

[lonLat]

Sehr schön erklärt, mihe7.

Anzumerken ist noch, wenn man nicht jede Polygonkante mit jeder anderen Polygonkante von e2 vergleicht, sondern stattdessen nur die Bounding-Boxes des gesamten Polygons, dann müsste die Laufzeit für das einmalige Aufstellen der Nachbarn-(Adjazen-)Listen auch wieder nur 1 Sekunde betragen, je nachdem, wie schnell die jeweilige Kurbelmaschine ist.

Btw., mir ist oben Zeile 73 und 74 "verrutscht".

 

[lonLat]

Nachbarn-(Adjazen-)Listen

Ups, da hat der Rechtschreibteufel wieder zugeschlagen^^

Ich meinte natürlich Adjazenzlisten

Normalerweise fällt mir ein Minimum an richtiger Rechtschreibung nicht schwer.