递归集合搜索答案

【问题标题】：Recursive collection search递归集合搜索
【发布时间】：2013-07-13 13:17:10
【问题描述】：

我有一个对象集合 (List<Element>)，如下所述：

class Element
{
  string Name;
  string Value;
  ICollection<Element> ChildCollection;
  IDictionary<string, string> Attributes;
}

我基于我读入的一些 XML 构建了一个 Element 对象的 List<Element> 集合，我对此非常满意。目前如何实现对这些元素的搜索让我不解，但想知道是否有更好的解决方案。

集合的结构如下所示：

- Element (A)
  - Element (A1)
    - Element (A1.1)
  - Element (A2)
- Element (B)
  - Element (B1)
    - Element (B1.1)
    - Element (B1.2)
- Element (C)
  - Element (C1)
  - Element (C2)
  - Element (C3)

目前我正在使用递归搜索每个顶级（A、B、C）Element 的 Attributes 字典以查找特定的KeyValuePair。如果我在顶级 Element 中没有找到它，我开始以相同的方式搜索它的 ChildElement 集合（1、1.1、2、2.1、n 等）。

我很好奇的是是否有更好的方法来实现对这些对象的搜索，或者在这种情况下递归是否是更好的答案，如果我应该像目前一样实现搜索，top -> child -> child -> 等等，或者我是否应该以其他方式搜索，例如首先搜索所有顶级？

我是否可以使用 TPL 并行搜索每个顶层（A、B、C）并且是否合理？

【问题讨论】：

你在搜索什么？

标签： c# search recursion task-parallel-library icollection

【解决方案1】：

递归是实现树形搜索的一种方式，您可以在其中以深度优先的顺序访问元素。您可以使用堆栈数据结构来存储您需要访问的树的节点，从而使用循环而不是递归来实现相同的算法。

如果您对队列而不是堆栈使用相同的算法，则搜索将以呼吸优先的顺序进行。

在这两种情况下，一般算法如下所示：

var nodes = ... // some collection of nodes
nodes.Add(root);
while (nodes.Count != 0) {
    var current = nodes.Remove ... // Take the current node from the collection.
    foreach (var child in current.ChildCollection) {
        nodes.Add(child);
    }
    // Process the current node
    if (current.Attributes ...) {
        ...
    }
}

请注意，该算法不是递归的：它使用nodes 的显式集合来保存搜索的当前状态，而递归实现使用调用堆栈来实现相同的目的。如果nodes 是Stack<Element>，则搜索在depth-first order 中进行；如果nodes 是Queue<Element>，则搜索在breadth-first order 中进行。

【讨论】：

这让我朝着我希望的方向前进。答案也很好解释，所以谢谢。

【解决方案2】：

我从某处抓到了这个位，它不是我的，但我无法提供指向它的链接。这个类为递归搜索展平了一个树视图，看起来它应该为你做同样的事情。

public static class SOExtension
{
    public static IEnumerable<TreeNode> FlattenTree(this TreeView tv)
    {
        return FlattenTree(tv.Nodes);
    }

    public static IEnumerable<TreeNode> FlattenTree(this TreeNodeCollection coll)
    {
        return coll.Cast<TreeNode>()
                    .Concat(coll.Cast<TreeNode>()
                                .SelectMany(x => FlattenTree(x.Nodes)));
    }
}

我找到了我从中获得的链接 - 它非常易于使用。看一看。 Is there a method for searching for TreeNode.Text field in TreeView.Nodes collection?

【讨论】：

【解决方案3】：

您可以重复使用专为以不同方式遍历而设计的现有组件，例如NETFx IEnumerable.Traverse Extension Method。它允许您首先深入或广度。它让您可以先遍历可枚举的树，深度或广度。

获取扁平化可枚举目录的示例：

IEnumerable<DirectoryInfo> directories = ... ;

IEnumerable<DirectoryInfo> allDirsFlattened = directories.Traverse(TraverseKind.BreadthFirst, dir => dir.EnumerateDirectories());

foreach (DirectoryInfo directoryInfo in allDirsFlattened)
{
    ...
}

对于 BreadhFirst，它在内部使用 Queue<T>，对于 DepthFirst，它在内部使用 Stack<T>。

它不是并行遍历节点，除非遍历需要资源，否则不适合在此级别使用并行性。但这取决于上下文。

【讨论】：