迭代遍历树以查找大小

Question

我需要使用迭代算法查找树中元素的数量，但我发现代码在概念上很难编写。

我的做法是从根节点开始，访问子节点，然后是这些子节点的子节点，以此类推。

这是我编写的适用于小树的代码，但不是真正的解决方案，因为我需要为每个深度级别添加一个额外的块：

// Start the counter at 1 because the root node counts
int size = 1;

for(ITree child1 : root) {
    size++;
    for(ITree child2 : child1) {
        size++;
        for(ITree child3 : child2) {
            size++;
            for(ITree child4 : child3) {
                size++;
                for(ITree child5 : child4) {
                    size++;
                }
            }
        }
    }
}
return size;

Answer 1

从概念上讲，保留一个堆栈（LinkedList 等）。对于每个孩子（现在，您的孩子循环），添加到堆栈中。继续循环遍历堆栈，直到它最终为空。

这未经测试，但这应该完全符合您的要求。我只是使用java.io.File 而不是你的“ITree”，因为它是我可以编译的东西：

int sizeOfTree(File root){
    // Start the counter at 1 because the root node counts

    int size = 1;

    LinkedList<File> stack = new LinkedList<File>();
    stack.add(root);

    while(!stack.isEmpty()){
        File f = stack.remove();
        for(File child : f.listFiles()){
            size++;
            stack.add(child);
        }
    }

    return size;
}

Answer 2

使用递归数据结构

实际上不可能迭代遍历递归数据结构，例如带有指针的树 - 这是因为对象“隐藏”了它们的底层数据元素。

使用不同的数据结构

所有树都可以存储/实现为线性数组数据结构，其中索引可以使用指数数学计算：

例如，一棵树 [0, 1, 2, 3, null, 4,null] 将描述一棵树，其根为 0，其中 0 有直接子节点 1 和 2。然后 1 有左子节点“3 "，并且 2 留下了孩子 "4"。

因此，如果以这种方式存储树，则元素的数量自然就是数组中非空元素的数量。

更简单地说：将树存储在线性结构中，您可以在任何给定时间知道长度，而无需制作任何花哨的算法。

Answer 3

你的任务的关键词是递归。树是一种经典的递归结构，因此您应该编写接受根节点的递归方法，计算该节点的大小，然后为所有子节点调用自身。这是伪代码：

public int getSize(ITree root) {
    return getSize(root, 0);
}

private int getSize(ITree node, int size) {
    size++;
    for(ITree child : node.children()) {
        size += getSize(child, size)
    }
    return size;
}