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。)

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)。

还有另一种树结构:

public class TreeNode<T> : IEnumerable<TreeNode<T>>
{

    public T Data { get; set; }
    public TreeNode<T> Parent { get; set; }
    public ICollection<TreeNode<T>> Children { get; set; }

    public TreeNode(T data)
    {
        this.Data = data;
        this.Children = new LinkedList<TreeNode<T>>();
    }

    public TreeNode<T> AddChild(T child)
    {
        TreeNode<T> childNode = new TreeNode<T>(child) { Parent = this };
        this.Children.Add(childNode);
        return childNode;
    }

    ... // for iterator details see below link
}

示例用法:

TreeNode<string> root = new TreeNode<string>("root");
{
    TreeNode<string> node0 = root.AddChild("node0");
    TreeNode<string> node1 = root.AddChild("node1");
    TreeNode<string> node2 = root.AddChild("node2");
    {
        TreeNode<string> node20 = node2.AddChild(null);
        TreeNode<string> node21 = node2.AddChild("node21");
        {
            TreeNode<string> node210 = node21.AddChild("node210");
            TreeNode<string> node211 = node21.AddChild("node211");
        }
    }
    TreeNode<string> node3 = root.AddChild("node3");
    {
        TreeNode<string> node30 = node3.AddChild("node30");
    }
}

奖金 见羽翼丰满的树与:

迭代器 搜索 Java / c#

https://github.com/gt4dev/yet-another-tree-structure

试试这个简单的例子。

public class TreeNode<TValue>
{
    #region Properties
    public TValue Value { get; set; }
    public List<TreeNode<TValue>> Children { get; private set; }
    public bool HasChild { get { return Children.Any(); } }
    #endregion
    #region Constructor
    public TreeNode()
    {
        this.Children = new List<TreeNode<TValue>>();
    }
    public TreeNode(TValue value)
        : this()
    {
        this.Value = value;
    }
    #endregion
    #region Methods
    public void AddChild(TreeNode<TValue> treeNode)
    {
        Children.Add(treeNode);
    }
    public void AddChild(TValue value)
    {
        var treeNode = new TreeNode<TValue>(value);
        AddChild(treeNode);
    }
    #endregion
}

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。