Question

我想实现一个方法，使我能够在树中找到一个节点。我这样做的方式是递归使用全局变量来知道何时停止。

我上课了：

class Node    // represents a node in the tree
{ 
     // constructor
     public Node() {
          Children = new List<Node>();
     }

     public List<Node> Children; 
     public string Name;
     public string Content;            
}

我现在的方法是：

    private bool IsNodeFound = false; // global variable that I use to decide when to stop

    // method to find a particular node in the tree
    private void Find(Node node, string stringToFind, Action<Node> foundNode)
    {
        if(IsNodeFound)
           return;

        if (node.Content.Contains(stringToFind)){
            foundNode(node); 
            IsNodeFound =true;               
        }

        foreach (var child in node.Children)
        {
            if (child.Content.Contains(stringToFind)){
                foundNode(node);
                IsNodeFound =true;               
            }

            Find(child, stringToFind, foundNode);
        }

    }

以及我使用Find方法的方式如下：

   // root is a node that contain children and those children also contain children
   // root is the "root" of the tree
   IsNodeFound =false;
   Node nodeToFind = null;
   Find(root, "some string to look for", (x)=> nodeToFind=x);

所以我的问题是如何让这个方法更优雅。我希望方法的签名看起来像：

   public Node FindNode(Node rootNode);

我认为这是多余的我在做什么，并且可能有更好的方法来创建该方法。或许我可以改变Node类，以便我可以使用linq查询实现相同的功能。

Answer 1

我会这样做：

编写实例方法以生成节点的子树（如果不控制Node类，可以将其作为扩展名）：

public IEnumerable<Node> GetNodeAndDescendants() // Note that this method is lazy
{
     return new[] { this }
            .Concat(Children.SelectMany(child => child.GetNodeAndDescendants()));    
}

然后你可以找到一些LINQ的节点：

var foundNode = rootNode.GetNodeAndDescendants()
                        .FirstOrDefault(node => node.Content.Contains(stringToFind));

if(foundNode != null)
{
    DoSomething(foundNode);
}

Answer 2

您可以使用其他使用Linq的答案之一，或者您可以使用递归的深度优先搜索机制：

public Node Find(string stringToFind)
{
    // find the string, starting with the current instance
    return Find(this, stringToFind);
}

// Search for a string in the specified node and all of its children
public Node Find(Node node, string stringToFind)
{
    if (node.Content.Contains(stringToFind))
        return node;

    foreach (var child in node.Children) 
    { 
        var result = Find(child, stringToFind);
        if (result != null)
            return result;
    }

    return null;
}

Answer 3

您可以使用递归的深度优先搜索（不需要全局变量来知道何时终止）：

Node FindNode1( Node rootNode, string stringToFind ) {
    if( rootNode.Content == stringToFind ) return rootNode;
    foreach( var child in rootNode.Children ) {
        var n = FindNode1( child, stringToFind );
        if( n != null ) return n;
    }
    return null;
}

或者，如果你想避免递归，你可以用堆栈非递归地完成同样的事情：

Node FindNode2( Node rootNode, string stringToFind ) {
    var stack = new Stack<Node>( new[] { rootNode } );
    while( stack.Any() ) {
        var n = stack.Pop();
        if( n.Content == stringToFind ) return n;
        foreach( var child in n.Children ) stack.Push( child );
    }
    return null;
}

Answer 4

如果linq的回答让我和我一样困惑，那么我就会用简单的递归来做到这一点。首先注意它的深度，如果这对你的模型更有意义，你可能想要先将它改为广度。

public Node FindNode(Node rootNode)
{
    if (rootNode.Content.Contains(stringToFind))
       return rootNode;

    foreach (Node node in rootNode.Children)
    {
        if (node.Content.Contains(stringToFind))
           return node;
        else
           return FindNode(node);
    }

    return null;
}

Answer 5

递归和PLinq

    private Node Find(Node node, Func<Node, bool> predicate)
    {
        if (predicate(node))
            return node;

        foreach (var n in node.Children.AsParallel())
        {
            var found = Find(n, predicate);
            if (found != default(Node))
                return found;
        }
        return default(Node);
    }

并致电代码：

     var found = Find(root, (n) => n.Content.Contains("3"));
     if (found != default(Node))
         Console.Write("found '{0}'", found.Name);
     else Console.Write("not found");

Answer 6

考虑制作类似LINQ的API：拆分“查找”和“行动”部分以使其变得简单。您可能甚至不需要任何特殊的自定义代码“Act”部分，现有的LINQ将会这样做。

public IEnumerable<Node> Where(Func<Node, bool> condition);

根据您的需要，您可以遍历整个树一次并检查每个节点以实现Where，或者使用延迟迭代正确执行。对于延迟迭代，您需要某种结构来记住当前位置（即要访问的节点堆栈和子项索引）。

注意：请避免使用全局变量。即在你当前的代码中，只需从Find函数返回true / false，并在返回true时停止迭代将是更好的方法。

遍历树时查找节点

6 个答案: