我在c#中寻找树或图数据结构，但我猜没有提供。使用c# 2.0的数据结构的广泛检查。是否有一个方便的库通常用于提供这个功能?也许可以通过策略模式来解决文章中提出的问题。
我觉得实现我自己的树有点傻，就像实现我自己的数组列表一样。
我只想要一个一般的树，它可以是不平衡的。想象一个目录树。C5看起来很漂亮，但它们的树结构似乎被实现为更适合搜索的平衡红黑树，而不是表示节点的层次结构。
当前回答
这是我自己的想法:
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var tree = new Tree<string>()
.Begin("Fastfood")
.Begin("Pizza")
.Add("Margherita")
.Add("Marinara")
.End()
.Begin("Burger")
.Add("Cheese burger")
.Add("Chili burger")
.Add("Rice burger")
.End()
.End();
tree.Nodes.ForEach(p => PrintNode(p, 0));
Console.ReadKey();
}
static void PrintNode<T>(TreeNode<T> node, int level)
{
Console.WriteLine("{0}{1}", new string(' ', level * 3), node.Value);
level++;
node.Children.ForEach(p => PrintNode(p, level));
}
}
public class Tree<T>
{
private Stack<TreeNode<T>> m_Stack = new Stack<TreeNode<T>>();
public List<TreeNode<T>> Nodes { get; } = new List<TreeNode<T>>();
public Tree<T> Begin(T val)
{
if (m_Stack.Count == 0)
{
var node = new TreeNode<T>(val, null);
Nodes.Add(node);
m_Stack.Push(node);
}
else
{
var node = m_Stack.Peek().Add(val);
m_Stack.Push(node);
}
return this;
}
public Tree<T> Add(T val)
{
m_Stack.Peek().Add(val);
return this;
}
public Tree<T> End()
{
m_Stack.Pop();
return this;
}
}
public class TreeNode<T>
{
public T Value { get; }
public TreeNode<T> Parent { get; }
public List<TreeNode<T>> Children { get; }
public TreeNode(T val, TreeNode<T> parent)
{
Value = val;
Parent = parent;
Children = new List<TreeNode<T>>();
}
public TreeNode<T> Add(T val)
{
var node = new TreeNode<T>(val, this);
Children.Add(node);
return node;
}
}
输出:
Fastfood
Pizza
Margherita
Marinara
Burger
Cheese burger
Chili burger
Rice burger
其他回答
这是我的，和艾伦·盖奇的很相似，只是在我看来更传统一点。就我而言，我使用List<T>时没有遇到任何性能问题。如果需要，切换到LinkedList是很容易的。
namespace Overby.Collections
{
public class TreeNode<T>
{
private readonly T _value;
private readonly List<TreeNode<T>> _children = new List<TreeNode<T>>();
public TreeNode(T value)
{
_value = value;
}
public TreeNode<T> this[int i]
{
get { return _children[i]; }
}
public TreeNode<T> Parent { get; private set; }
public T Value { get { return _value; } }
public ReadOnlyCollection<TreeNode<T>> Children
{
get { return _children.AsReadOnly(); }
}
public TreeNode<T> AddChild(T value)
{
var node = new TreeNode<T>(value) {Parent = this};
_children.Add(node);
return node;
}
public TreeNode<T>[] AddChildren(params T[] values)
{
return values.Select(AddChild).ToArray();
}
public bool RemoveChild(TreeNode<T> node)
{
return _children.Remove(node);
}
public void Traverse(Action<T> action)
{
action(Value);
foreach (var child in _children)
child.Traverse(action);
}
public IEnumerable<T> Flatten()
{
return new[] {Value}.Concat(_children.SelectMany(x => x.Flatten()));
}
}
}
也有可能在LINQ中使用XML:
在c#中创建XML树(LINQ to XML)
在使用树时，XML是最成熟和最灵活的解决方案，而LINQ为您提供了所需的所有工具。 您的树的配置也变得更加清晰和用户友好，因为您可以简单地使用XML文件进行初始化。
如果你需要处理对象，你可以使用XML序列化:
XML序列化
我最好的建议是，没有标准的树数据结构，因为有太多的方法可以实现它，不可能用一个解决方案覆盖所有的基础。解决方案越具体，它就越不可能适用于任何给定的问题。我甚至对LinkedList感到恼火——如果我想要一个循环链表呢?
您需要实现的基本结构是一个节点集合，这里有一些选项可以帮助您入门。让我们假设类Node是整个解决方案的基类。
如果您只需要沿着树向下导航，那么Node类需要一个子类的List。
如果需要向上导航树，则Node类需要一个到其父节点的链接。
构建一个AddChild方法来处理这两点的所有细节以及必须实现的任何其他业务逻辑(子限制、子排序等)。
下面是我实现的BST:
class BST
{
public class Node
{
public Node Left { get; set; }
public object Data { get; set; }
public Node Right { get; set; }
public Node()
{
Data = null;
}
public Node(int Data)
{
this.Data = (object)Data;
}
public void Insert(int Data)
{
if (this.Data == null)
{
this.Data = (object)Data;
return;
}
if (Data > (int)this.Data)
{
if (this.Right == null)
{
this.Right = new Node(Data);
}
else
{
this.Right.Insert(Data);
}
}
if (Data <= (int)this.Data)
{
if (this.Left == null)
{
this.Left = new Node(Data);
}
else
{
this.Left.Insert(Data);
}
}
}
public void TraverseInOrder()
{
if(this.Left != null)
this.Left.TraverseInOrder();
Console.Write("{0} ", this.Data);
if (this.Right != null)
this.Right.TraverseInOrder();
}
}
public Node Root { get; set; }
public BST()
{
Root = new Node();
}
}
具有通用数据的树
using System;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
public class Tree<T>
{
public T Data { get; set; }
public LinkedList<Tree<T>> Children { get; set; } = new LinkedList<Tree<T>>();
public Task Traverse(Func<T, Task> actionOnNode, int maxDegreeOfParallelism = 1) => Traverse(actionOnNode, new SemaphoreSlim(maxDegreeOfParallelism, maxDegreeOfParallelism));
private async Task Traverse(Func<T, Task> actionOnNode, SemaphoreSlim semaphore)
{
await actionOnNode(Data);
SafeRelease(semaphore);
IEnumerable<Task> tasks = Children.Select(async input =>
{
await semaphore.WaitAsync().ConfigureAwait(false);
try
{
await input.Traverse(actionOnNode, semaphore).ConfigureAwait(false);
}
finally
{
SafeRelease(semaphore);
}
});
await Task.WhenAll(tasks);
}
private void SafeRelease(SemaphoreSlim semaphore)
{
try
{
semaphore.Release();
}
catch (Exception ex)
{
if (ex.Message.ToLower() != "Adding the specified count to the semaphore would cause it to exceed its maximum count.".ToLower())
{
throw;
}
}
}
public async Task<IEnumerable<T>> ToList()
{
ConcurrentBag<T> lst = new ConcurrentBag<T>();
await Traverse(async (data) => lst.Add(data));
return lst;
}
public async Task<int> Count() => (await ToList()).Count();
}
单元测试
using System.Threading.Tasks;
using Xunit;
public class Tree_Tests
{
[Fact]
public async Task Tree_ToList_Count()
{
Tree<int> head = new Tree<int>();
Assert.NotEmpty(await head.ToList());
Assert.True(await head.Count() == 1);
// child
var child = new Tree<int>();
head.Children.AddFirst(child);
Assert.True(await head.Count() == 2);
Assert.NotEmpty(await head.ToList());
// grandson
child.Children.AddFirst(new Tree<int>());
child.Children.AddFirst(new Tree<int>());
Assert.True(await head.Count() == 4);
Assert.NotEmpty(await head.ToList());
}
[Fact]
public async Task Tree_Traverse()
{
Tree<int> head = new Tree<int>() { Data = 1 };
// child
var child = new Tree<int>() { Data = 2 };
head.Children.AddFirst(child);
// grandson
child.Children.AddFirst(new Tree<int>() { Data = 3 });
child.Children.AddLast(new Tree<int>() { Data = 4 });
int counter = 0;
await head.Traverse(async (data) => counter += data);
Assert.True(counter == 10);
counter = 0;
await child.Traverse(async (data) => counter += data);
Assert.True(counter == 9);
counter = 0;
await child.Children.First!.Value.Traverse(async (data) => counter += data);
Assert.True(counter == 3);
counter = 0;
await child.Children.Last!.Value.Traverse(async (data) => counter += data);
Assert.True(counter == 4);
}
}
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