Question

我想对n-ary Tree数据结构进行折叠。（折叠在Linq中也称为Aggregate）
我设法提出了一个有效的解决方案：

public static R Aggregate<T, R>(T node,
          Func<T, IEnumerable<T>> getChildren,
       Func<T, IEnumerable<R>, R> aggregator)
{
    var childResults = getChildren(node)
                      .Select(c => Aggregate(c, getChildren, aggregator));

    return aggregator(node, childResults);
}

getChildren是一个定义如何获取给定节点的子节点的函数。它必须为叶节点返回一个空的IEnumerable aggregator定义了如何使用当前节点及其子节点的结果来处理节点。

解决方案似乎有效，但存在一些问题：

该算法是递归的，它会为深树打击堆栈如何重写函数以防止堆栈溢出？
算法很懒，但只是一种。
例如如果aggregator仅使用子节点的Enumerable.First结果，则仅遍历树的最左侧分支。但是对于Enumerable.Last，遍历整个树，即使计算中只需要最右边的分支如何让算法真正变得懒惰？

欢迎使用F＃解决方案，但C＃首选。

Answer 1

您可以使用显式堆栈遍历树，而不是递归，以避免消耗堆栈空间：

public static IEnumerable<T> Traverse<T>(
    this IEnumerable<T> source
    , Func<T, IEnumerable<T>> childrenSelector)
{
    var stack = new Stack<T>(source);
    while (stack.Any())
    {
        var next = stack.Pop();
        yield return next;
        foreach (var child in childrenSelector(next))
            stack.Push(child);
    }
}

如果您希望然后“向后”遍历，则只需在调用时调整子选择器，而不是调用Last而不是First：

Traverse(root, node => nodes.Reverse());

Answer 2

你在遍历树时花了你的记忆，如果你想保存堆栈，而不是先深度先切换到广度，或者是一些适合你确切要求的树遍历技术。
至于使其“正常”懒惰，从遍历中取消挂钩聚合器。只需先构建一个惰性遍历（按照你想要的顺序）并将其传递给聚合器。

此外，不太确定您的界面选择与您对懒惰的担忧有关。 Enumerable.First vs Enumerable.Last会根据提供者的变化（getChildren）为同一棵树产生不同的结果，那么为什么要考虑懒惰呢？所以我认为排序/遍历方案（甚至首先是深度优先与广度优先）应该是您的聚合器固有的，还是固定的树类型？不是外部的参数？

如何在C＃中折叠n-ary树

2 个答案: