如何迭代 k-ary 树？

Question

假设您有一个通用的 k-ary 树 like this one 或 this one

在这里重复后者：

template <typename T>
struct TreeNode
{
  T* DATA ; // data of type T to be stored at this TreeNode

  vector< TreeNode<T>* > children ;

  void insert( T* newData ) ;

  // runs f on this and all children of this
  void preorder( function<void (T*)> f )
  {
    f( this->DATA ) ; // exec f on this
    for( int i = 0 ; i < children.size(); i++ )
      children[i]->preorder( f ) ; // exec f on each child
  }

} ;

template <typename T>
struct Tree
{
  TreeNode<T>* root;

  // TREE LEVEL functions
  void clear() { delete root ; root=0; }

  void insert( T* data ) { if(root)root->insert(data); } 
} ;

现在，通常情况下，您将前序和后序遍历作为TreeNode 的递归成员函数，如上所示。 但是假设你不想传递函数，你想从类外部访问树中的每个节点（即只给定一个Tree 对象） .

你是怎么做到的？

Answer 1

我会通过定义一个PreorderIterator 类来解决这个问题，该类维护关于它在遍历中的位置的状态。它将具有返回当前节点和在遍历中前进一步的方法。

如果树结构在迭代器的生命周期内可能发生变异，您必须小心。也许这棵树可以保持一个修改计数；迭代器可以在开始时捕获计数并在每次访问时检查更改（如果找到则抛出异常）。

Answer 2

一种简单的方法是将树加载到列表中，然后在需要时遍历列表。该列表将只是一个指针列表，因此不会那么昂贵。为此，您将使用 the trie traversal algorithm 的修改版本：

void traverse(Node n){
  if(null == n) return;

  for( Node c: n.children){
    visit( c );
    traverse( c );
  }
}

您将使用visit 来实际加载您的列表。所以像

List<Node> getListToIterate(Node n){
   List<Node> result = new ArrayList<Node>();
   traverse(n,resutl);
   return result;
}

void traverse(Node n, List list){
  if(null == n) return;

  for( Node c: n.children){
    list.add( c );
    traverse( c );
  }

}

此外，如果您决定，您可以将此算法封装在 TreeIterator 类中，该类将跟踪您在列表中的位置。