Question

我有一个递归函数，它从大约2000条记录的IEnumerable构建一个节点列表。该过程目前需要大约9秒才能完成，并且已成为主要的性能问题。该功能用于：

a）分层次地对节点进行排序

b）计算每个节点的深度

这是一个精简的例子：

public class Node
{
    public string Id { get; set; }
    public string ParentId { get; set; }
    public int Depth { get; set; }
}

private void GetSortedList()
{
// next line pulls the nodes from the DB, not included here to simplify the example         
IEnumerable<Node> ie = GetNodes();

    var l = new List<Node>();
    foreach (Node n in ie)
    {
        if (string.IsNullOrWhiteSpace(n.ParentId))
        {
            n.Depth = 1;
            l.Add(n);
            AddChildNodes(n, l, ie);
        }
    }
}

private void AddChildNodes(Node parent, List<Node> newNodeList, IEnumerable<Node> ie)
{
    foreach (Node n in ie)
    {
        if (!string.IsNullOrWhiteSpace(n.ParentId) && n.ParentId == parent.Id)
        {
            n.Depth = parent.Depth + 1;
            newNodeList.Add(n);
            AddChildNodes(n, newNodeList, ie);
        }
    }
}

重写此内容以最大限度提高效果的最佳方法是什么？我已经尝试过yield关键字，但我不确定这会得到我想要的结果。我也读过关于使用堆栈但没有找到使用父ID的例子（他们使用子节点列表），所以我对如何处理它感到有点困惑。

Answer 1

递归不是导致性能问题的原因。真正的问题是，在每次递归调用AddChildNodes时，您遍历整个列表以查找当前父项的子项，因此您的算法最终为O（n ^ 2）。

要解决此问题，您可以创建一个字典，为每个节点ID提供其所有子节点的列表。这可以在列表的单次传递中完成。然后，您可以从根Id（“”）开始并递归访问其每个子节点（即“深度优先遍历”）。这将只访问每个节点一次。所以整个算法都是O（n）。代码如下所示。

调用GetSortedList后，排序后的结果位于result。请注意，您可以在children中创建result和GetSortedList个局部变量，并将其作为参数传递给DepthFirstTraversal，如果您愿意的话。但这不必要地减慢了递归调用，因为这两个参数在每次递归调用时总是具有相同的值。

您可以使用堆栈摆脱递归，但性能提升可能不值得。

Dictionary<string, List<Node>> children = null; 
List<Node> result = null;

private void GetSortedList()
{
    var ie = data;
    children = new Dictionary<string,List<Node>>();

    // construct the dictionary 
    foreach (var n in ie) 
    {
        if (!children.ContainsKey(n.ParentId)) 
        {
            children[n.ParentId] =  new List<Node>();
        }
        children[n.ParentId].Add(n);
    }

    // Depth first traversal
    result = new List<Node>();
    DepthFirstTraversal("", 1);

    if (result.Count() !=  ie.Count()) 
    {
        // If there are cycles, some nodes cannot be reached from the root,
        // and therefore will not be contained in the result. 
        throw new Exception("Original list of nodes contains cycles");
    }
}

private void DepthFirstTraversal(string parentId, int depth)
{
    if (children.ContainsKey(parentId))
    {
        foreach (var child in children[parentId])
        {
            child.Depth = depth;
            result.Add(child);
            DepthFirstTraversal(child.Id, depth + 1);
        }
    }
}

我怎样才能加速这个递归函数？

1 个答案: