用一个语句展平树(列表列表)?

时间:2010-10-11 15:01:33

标签: .net tree flatten

感谢nHibernate,我使用的一些数据结构是列表中列表中的列表。例如,我有一个名为“category”的数据对象,它有一个.Children属性,可以解析为一个类别列表......每个类别都可以有子...等等。

我需要找到一种方法,从这个结构中的顶级类别开始,并获得整个结构中所有孩子的列表或数组或类似的东西 - 所有孩子的所有孩子等等,扁平化到一个列表。

我确信它可以通过递归来完成,但是我发现递归代码很难实现,而且我确信在.Net 4中使用Linq或者某些东西 - 任何建议都必须有更直接的方法吗?< / p>

4 个答案:

答案 0 :(得分:37)

这是一个完成工作的扩展方法:

// Depth-first traversal, recursive
public static IEnumerable<T> Flatten<T>(
        this IEnumerable<T> source,
        Func<T, IEnumerable<T>> childrenSelector)
{
    foreach (var item in source)
    {
        yield return item;
        foreach (var child in childrenSelector(item).Flatten(childrenSelector))
        {
            yield return child;
        }
    }
}

你可以像这样使用它:

foreach(var category in categories.Flatten(c => c.Children))
{
    ...
}

上面的解决方案进行深度优先遍历,如果你想要广度优先遍历,你可以做这样的事情:

// Breadth-first traversal, non-recursive
public static IEnumerable<T> Flatten2<T>(
        this IEnumerable<T> source,
        Func<T, IEnumerable<T>> childrenSelector)
{
    var queue = new Queue<T>(source);
    while (queue.Count > 0)
    {
        var item = queue.Dequeue();
        yield return item;
        foreach (var child in childrenSelector(item))
        {
            queue.Enqueue(child);
        }
    }
}

它还具有非递归的好处......


更新:实际上,我只是想办法让深度优先遍历非递归......这里是:

// Depth-first traversal, non-recursive
public static IEnumerable<T> Flatten3<T>(
        this IEnumerable<T> source,
        Func<T, IEnumerable<T>> childrenSelector)
{
    LinkedList<T> list = new LinkedList<T>(source);
    while (list.Count > 0)
    {
        var item = list.First.Value;
        yield return item;
        list.RemoveFirst();
        var node = list.First;
        foreach (var child in childrenSelector(item))
        {
            if (node != null)
                list.AddBefore(node, child);
            else
                list.AddLast(child);
        }
    }
}

我正在使用LinkedList<T>,因为插入是O(1)操作,而List<T>的插入是O(n)。

答案 1 :(得分:12)

假设您的Category类看起来像:

 public class Category
 {
   public string Name { get; set; }
   public List<Category> Children { get; set; }
 }

我不认为这是一种“简单”的非递归方式;如果您只是寻找单个方法调用来处理它,那么“简单”的方法是将递归版本写入单个方法调用。可能有一种迭代的方法来做到这一点,但我猜它实际上非常复杂。这就像要求“简单”的方法在不使用微积分的情况下找到曲线的切线。

无论如何,这可能会这样做:

public static List<Category> Flatten(Category root) {

    var flattened = new List<Category> {root};

    var children = root.Children;

    if(children != null)
    {
        foreach (var child in children)
        {
            flattened.AddRange(Flatten(child));
        }
    }

    return flattened;
}

答案 2 :(得分:1)

如果广度优先遍历正常并且您只想使用一些简短的非递归内联代码(实际上是3行),请创建一个使用根元素初始化的列表,然后通过一个简单的扩展来扩展它 - 循环:

// your data object class looks like:
public class DataObject
{
  public List<DataObject> Children { get; set; }
  ...
}

...

// given are some root elements
IEnumerable<DataObject> rootElements = ...

// initialize the flattened list with the root elements
var result = new List<DataObject>(rootElements);
// extend the flattened list by one simple for-loop, 
// please note that result.Count may increase after every iteration!
for (int index = 0; index < result.Count; index++)
  result.AddRange(result[index].Children);

答案 3 :(得分:1)

鉴于@ E.Z.Hart提到的类,您也可以使用辅助方法对其进行扩展,我认为在这种情况下更简单。

public class Category
{
    public string Name { get; set; }

    public List<Category> Children { get; set; }

    public IEnumerable<Category> AllChildren()
    {
        yield return this;
        foreach (var child in Children)
        foreach (var granChild in child.AllChildren())
        {
            yield return granChild;
        }
    }   
}