Структура данных на основе интервалов (аналогично повышению ICL)

Моя цель состоит в том, чтобы представить трехмерное пространство, которое дискретно разделено на неоднородные ячейки.

Контейнер содержит элементы произвольного типа (тип определяется).
При добавлении ячейки (или интервала, в котором находится ячейка), и она пересекается с предыдущей добавленной ячейкой, оба должны быть объединены.

Прямо сейчас я только добавляю элементы (интервалы), и после этого я выполняю итерации, чтобы получить элементы, принадлежащие правильному элементу, но, возможно, в будущем мне может понадобиться изменить элементы / интервалы и получить доступ к элементам одновременно.
Алгоритм, который использует эту структуру данных, должен быть эффективным по времени.

До сих пор я стараюсь использовать существующие библиотеки и структуры данных, когда это возможно.
Boost :: ICL швы удобны, но проблема может быть в слиянии.

Прямо сейчас я делаю это с оберткой. F.E. только с двумя измерениями (Y, Z) и набором в качестве бина:

class Set_wrapper : public boost::enable_shared_from_this<Set_wrapper>
{
public:
Set_wrapper() :
mValue(new boost::shared_ptr<std::set<int> >(new std::set<int>()))
{
}
Set_wrapper(const std::set<int> & s)
{
mValue.reset(new boost::shared_ptr<std::set<int> >(new std::set<int>(s)));
}
void operator+=(const Set_wrapper &s)
{
Set_wrapper* sp = (Set_wrapper*) &s;
(*sp->mValue)->insert((*mValue)->begin(), (*mValue)->end());
*mValue = *(sp->mValue);
}
bool operator==(const Set_wrapper &s) const
{
return *s.mValue == *mValue;
}

boost::shared_ptr<boost::shared_ptr<std::set<int>>> mValue;

};

typedef interval_map<double, Set_wrapper> ZMap;

class Z_map_wrapper : public boost::enable_shared_from_this<Z_map_wrapper>
{
public:
Z_map_wrapper() :
mValue(new boost::shared_ptr<ZMap>(new ZMap()))
{
}
Z_map_wrapper(const ZMap & s)
{
mValue.reset(new boost::shared_ptr<ZMap>(new ZMap(s)));
}

void operator+=(const Z_map_wrapper &s)
{
Z_map_wrapper* sp = (Z_map_wrapper*) &s;
for(auto it = (*mValue)->begin(); it != (*mValue)->end(); ++it)
{
*(*sp->mValue) += std::make_pair(it->first, it->second);
}
*mValue = *(sp->mValue);
}
bool operator==(const Z_map_wrapper &s) const
{
return *s.mValue == *mValue;
}

boost::shared_ptr<boost::shared_ptr<ZMap>> mValue;

};

typedef interval_map<double, Z_map_wrapper> YMap;

Это кажется мне немного забавным 🙂

Другой вариант — написать собственную структуру данных, используя b-деревья или интервальные деревья (например, из cgal).
Или адаптируя или расширяя boost :: icl. Но я не самый продвинутый программист.

Итак, мои вопросы:

Несмотря на уродство моего подхода … это сработает или могут возникнуть определенные проблемы?

Существуют ли структуры данных, которые могут быть более подходящими?

Что я должен учитывать при реализации моей собственной структуры данных?

Большое спасибо за вашу помощь