具有泛型的树数据结构答案

【问题标题】：Tree data structure with generics具有泛型的树数据结构
【发布时间】：2014-06-16 22:09:45
【问题描述】：

我已经在桌子上敲了好几个小时，但似乎我太愚蠢了，无法在 C# 中实现树形结构。

有两种类型的节点，我称之为Node和NodeCollection。
Node 和 NodeCollection 都可以有一个父 NodeCollection
NodeCollection 可以有一组子节点，它们可以是Node 或NodeCollection
Node 不能有任何孩子。
没有父节点的Node 或NodeCollection 被认为是根节点
Node 具有任意类型的值，使用泛型完成
- 节点集合
  - 节点集合
    - 节点
    - 节点
    - 节点集合
      - 节点
      - 节点集合
        
        节点
        
        节点
      - 节点集合
    - 节点

是否有来自 BCL 的集合类型用于此目的？到目前为止我所拥有的：

public abstract class NodeBase {

    protected NodeCollection Parent { get; set; }

}

public class Node<T> : NodeBase {

    public string Key { get; set; }
    public T Value { get; set; }

}

public class NodeCollection : NodeBase {

    public ICollection<NodeBase> Children { get; set; }

}

这个解决方案“有效”，但我不能只是走下树，因为NodeBase 不提供任何儿童。我必须验证类型以确定子节点是否为NodeCollection，但如果不是，我无法正确转换Node，因为它可能是未知类型。

【问题讨论】：

您还没有提出问题，也没有展示您迄今为止所做的尝试，或者描述了您面临的问题。
@JonSkeet 我正在处理，目前正在编辑问题。

标签： c# .net oop collections

【解决方案1】：

为了处理没有指向集合的链接的节点，我使用了一个名为“HasChildren”的抽象基类属性来允许检查，并确保如果您忘记检查并尝试访问，具体的节点实现会引发异常孩子们。

public abstract class NodeBase<T> {
  public abstract bool HasChildren { get; }
  public abstract ICollection<T> Children { get; set; }
}
public class NodeCollection<T> : NodeBase<T> {
  public override bool HasChildren { get { return true; } }
  public override ICollection<T> Children { get; set; }
}
public class Node<T> : NodeBase<T> {
  public override bool HasChildren { get { return false; } }
  public override ICollection<T> Children { get { throw new Exception("blah"); } set { throw new Exception("blah"); } }
}

我使用抽象基类方法中的Add 方法具体实现来确定要添加的内容以及如何添加，对我而言，这还负责将项目添加到 NodeCollections 的集合排序，并在需要时强制执行唯一性。

【讨论】：

链表有什么帮助？
根据 OP，它是“来自 BCL 的用于此目的的集合类型”，并且在 this implementation 中非常有效地使用
这是一种 BCL 类型，但 它不能用于此目的。它现在可以帮助他访问任何特定节点的所有子节点。让LinkedList 成为代表孩子的ICollection 的具体实现并没有真正的意义。它与List 没有什么不同，只是它在典型用例中的性能很可能会更差。任何实现ICollection 都可以。
让基类同时实现Children 和HasChildren 就涵盖了这一点。 LinkedList 可以用作底层存储，而不是滚动您自己的 Count、First、Last、AddX、Remove、Clear ...
好吧，HasChildren 根本不需要，可以简单地拥有一个空的Children 集合。是的，从所有节点类型都可以访问它是关键，但这不在您的答案中，尽管这是问题的答案。关于LinkedList 的一切都与问题无关。他只需要为Children 集合实现ICollection，他可以随意使用他想要的任何东西，只要它实现ICollection。没有令人信服的理由使用LinkedList（也有一些令人信服的理由不使用）。

【解决方案2】：

最简单的选择是只拥有一个Node 类（而不是拥有两种类型的节点，以将叶子与非叶子节点分开），并且让您的叶子节点只有一个空的子节点集合而不是没有完全收藏。

如果出于其他原因拥有这两种类型的节点很重要，那么您希望它们都实现一个定义子集合的接口，叶节点将向其返回一个空集合。

【讨论】：