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()));
        }
    }
}

其他回答

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。

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)。

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);
    }
}

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。

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