在 c# 中用于类型安全树的实现（类型安全节点）答案

【问题标题】：in c# for type safe tree implementation (typesafe node)在 c# 中用于类型安全树的实现（类型安全节点）
【发布时间】：2016-10-17 00:21:10
【问题描述】：

我正在寻找 /tring 以在 C# 中实现类型安全的树实现。

如何在不使用接口（强制在所有地方重新实现树功能）和不使用强制类型转换的情况下实现类型安全树？

我有使用树作为公共基类的想法，但是类型安全性就消失了。我目前的方法是使用泛型。但是我缺少一些转换回基本类型的方法。

以下是一个简化/无效的示例。这个想法是返回的节点支持树函数，同时它们也支持它们的基类型行为。我可以在没有 Node 的情况下使用下面的类并从 Node 继承，但是一方面我失去了类型安全性，并且还遇到了继承问题，因为 Node 已经有父类。

我也玩过类扩展，但我没有任何接近可能的解决方案。

我想我需要一点关于如何继续的小提示。提前谢谢你。

public class Node<T>  // .
{
    public Node<T> parent;
    public List<Node<T>> children;

    protected Node()
    {
        children = new List<Node<T>>();
        parent = null;
    }
    protected Node(Node<T> parent)
        : this()
    {

        this.parent = parent;
        parent.addChildren(this);
    }


    protected void addChildren(Node<T> child)
    {
        children.Add(child);
    }
    public Node<T> getRoot() // returns root node
    public List<Node<T>> flatten()  // return 1d-list of all nodes.

}

【问题讨论】：

树中每个节点的 T 类型可以不同吗？还是在整棵树中总是一样的？
否（仅限子类）。但我想对不同的 T 使用相同的树实现。

标签： c# tree nodes type-safety

【解决方案1】：

这是一个类型安全的树实现：

public class Tree<T> : List<Tree<T>>
{
    public T Value { get; set; }
}

是的，就是这样。很简单。

当然，您可以添加一个或两个构造函数，并将Value 属性设为只读，以使其对OOP 更加友好。您可以轻松添加Parent 属性。

【讨论】：

最好的想法是那些显而易见的。 :-)

【解决方案2】：

我有使用树作为通用基类的想法，但是类型安全性就消失了。我目前的方法是使用泛型。但我缺少一些转换回基本类型的方法。

然后将泛型类型限制为您的基本类型：

public class Node<T> where T: BaseType { ... }

现在您可以创建Node<MyDerivedType> 类型的任何树，只要MyDerivedType 派生自BaseType。

另一方面，我会考虑在您的实现中修改以下内容：

Children 应该是一个属性，除非它是只读的，否则不要公开一个字段。此外，您不应将其公开为List；这将允许任何人直接添加或删除节点，这可能会违反您的实现中假设的不变量。改为返回IEnumerable<T>：
```
private readonly List<T> children;
public IEnumerable<T> Children => children.Select(c => c);
```
您可以直接返回children，因为它可以隐式转换为IEnumerable<T>；问题是任何人都可以简单地将其转换回List<T> 并对其进行修改。投射它可以保护您免受这种转化。
Flatten 也是如此（顺便说一句，第一个 f 应该大写）。考虑也返回一个IEnumerable<T>。

【讨论】：