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);
    }
}

通常优秀的C5通用集合库具有几种不同的基于树的数据结构，包括集、包和字典。如果您想研究它们的实现细节，可以使用源代码。(我在产品代码中使用过C5集合，效果很好，尽管我没有特别使用过任何树结构。)

见https://github.com/YaccConstructor/QuickGraph(原http://quickgraph.codeplex.com/)

QuickGraph为。net 2.0及更高版本提供了通用的有向/无向图数据结构和算法。QuickGraph提供了深度优先搜索、宽度优先搜索、A*搜索、最短路径、k-最短路径、最大流量、最小生成树、最小公共祖先等算法……QuickGraph支持MSAGL, GLEE和Graphviz来呈现图形，序列化到GraphML等。

大多数树是由您正在处理的数据形成的。

假设您有一个person类，其中包含某人的细节 父母们，你们愿意让树形结构成为你们的一部分吗 “域类”，或者使用包含链接的单独树类 你的人反对吗?考虑一个简单的操作，比如获取全部 一个人的孙子，应该是这个人的密码 类，或者person类的用户必须知道 单独的树类?

另一个例子是编译器中的解析树…

这两个例子都表明，树的概念是数据域的一部分，使用单独的通用树至少会使创建的对象数量增加一倍，同时也会使API更难再次编程。

我们想要一种重用标准树操作的方法，而不必为所有树重新实现它们，同时又不必使用标准树类。Boost已经尝试为c++解决这类问题，但是我还没有看到任何对. net进行适应的效果。

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();
    }
}

我创建了一个Node<T>类，它可能对其他人有帮助。该类具有如下属性:

孩子们 的祖先 的后代 兄弟姐妹 节点级别 父 根 等。

还有一种可能是将一个带有Id和ParentId的项目平面列表转换为树。节点包含对子节点和父节点的引用，因此迭代节点非常快。