Question

有方向图：

我们正在为它添加节点和边缘：

然后删除其他一些（通过算法，这里没关系）：

我曾尝试在F＃中做到这一点，但由于我的经验不足，我无法选择正确的架构决策。

open System.Collections.Generic

type Node = Node of int
type OGraph(nodes : Set<Node>,
            edges : Dictionary<Node * int, Node>) =
    member this.Nodes = nodes
    member this.Edges = edges

let nodes = set [Node 1; Node 2; Node 3]
let edges = Dictionary<Node * int, Node>()
Array.iter edges.Add [|
    (Node 1, 10), Node 2;
    (Node 2, 20), Node 3;
|]
let myGraph = OGraph(nodes, edges)

myGraph.Nodes.Add (Node 4)
myGraph.Edges.Add ((Node 2, 50), Node 4)

myGraph.Edges.Remove (Node 2, 20)
myGraph.Nodes.Remove (Node 3)

如何添加空节点？我的意思是，它可能是3或4甚至100500.如果我们添加没有数字的节点，那么我们如何使用它来创建边缘？ myGraph.Edges.Add ((Node 2, 50), ???)在命令式范例中，由于使用了命名引用和Null，它很简单，我们可以创建Node newNode = new Node()然后使用此引用newNode，但似乎在F＃中这是一个不好的做法
我应该指定单独的类型Node和Edge还是使用简单类型？或者可能是其他代表，更复杂？
最好使用常见的.NET可变集合（HashSet，Dictionary等），或特殊的F＃集合（Set，Map等）？如果集合很大，那么每次应该更改整个集合时，在性能方面是可以接受的吗？

Answer 1

图表本身很容易建模。您可以这样定义：

type Graph = { Node : int option; Children : (int * Graph) list }

如果愿意，你可以使用类型别名或自定义类型而不是原始int值来修饰它，但这是基本的想法。

您可以对OP中描绘的三个图形进行建模，如下所示。我使用的格式看起来很冗长，但我故意用这种方式格式化值，以使结构更清晰;如果您愿意，可以用更紧凑的形式写出值。

let x1 =
    {
        Node = Some 1;
        Children =
            [
                (
                    10,
                    {
                        Node = Some 2;
                        Children =
                            [
                                (
                                    20,
                                    {
                                        Node = Some 3;
                                        Children = []
                                    }
                                )
                            ]
                    }
                )
            ]
        }
let x2 =
    {
        Node = Some 1;
        Children =
            [
                (
                    10,
                    {
                        Node = Some 2;
                        Children =
                            [
                                (
                                    20,
                                    {
                                        Node = Some 3;
                                        Children = []
                                    }
                                );
                                (
                                    50,
                                    {
                                        Node = None;
                                        Children = []
                                    }
                                )
                            ]
                    }
                )
            ]
        }
let x3 =
    {
        Node = Some 1;
        Children =
            [
                (
                    10,
                    {
                        Node = Some 2;
                        Children =
                            [
                                (
                                    50,
                                    {
                                        Node = Some 3;
                                        Children = []
                                    }
                                )
                            ]
                    }
                )
            ]
        }

请注意使用int option来捕获节点是否有值。

Graph类型是F＃记录类型，并为子项使用F＃workhorse list。这将是我的默认选择，只有在性能成为问题时才会考虑其他数据类型。列表很容易使用。

Answer 2

如果这些很容易就是正确的：

使用选项 - 然后空节点为无
也许 - 取决于问题
这取决于您正在解决的具体问题 - F＃集合往往是不可变的，有些操作很快，但.NET集合还有其他快速操作。

通过简单的图形示例在F＃中设计类型的一些困难

2 个答案: