用于树的孩子的适当数据结构

Question

所以我想实现一个树的严格定义——一个没有任何循环的图。递归地，它是一个具有 n 个子树/子节点的节点。因此，每个节点都需要某种数据结构来将它与它的 n 个子树关联起来。

• 数组、列表、序列、有序集合：子级并没有真正的排序。有一种特殊类型的树称为“有序树”，它确实将某种排序与节点的子节点相关联，但这在这里似乎不合适。

  例如：

  Tree(3, Tree(4), Tree(5) ) == Tree(3, Tree(5), Tree(4) )

• 集合：集合没有顺序，但也不包含重复项。从功能上讲，如果 Tree(3) == Tree(3) 是有意义的，但我们需要重复信息，因为一个节点可以有多个 Tree(3) 作为子树。

  例如：

  Tree(3, Tree(4) ) != Tree(3, Tree(4), Tree(4) )

• Bag：一个无序集合，允许添加项目，但不允许删除任何项目。这似乎与可以移除树上的孩子这一事实不一致。

还有其他更合适的无序数据结构吗？我确定这是以前的问题，常见的解决方案是什么？

谢谢！

Answer 1

如果儿童订单无关紧要并且允许重复，我认为List 就足够了。

由于没有保证孩子将在列表中排序或以正确的顺序插入，并且由于允许重复而不能使用Set，我们可以定义如何比较两棵树以便@987654323 @ 和 Tree(3, ArrayList(Tree(5), Tree(4)) 可以比较为相等。

一种方法是 - 在比较它们是否相等时，我们可以根据孩子的值对它们进行排序并递归地比较它们。

class Tree {
    private Integer value;
    private List<Tree> children;

    // getter for value
    // getter for children

    public Tree(Integer value) {
        this.value = value;
        children = new ArrayList<>();
    }

    @Override
    public boolean equals(Object other) {
        if (other == this) {
            return true;
        }
        if (!(other instanceof Tree)) {
            return false;
        }
        Tree otherTree = (Tree) other;

        return equalUtil(this, otherTree);
    }

    private boolean equalUtil(Tree lhs, Tree rhs) {
        if(lhs == null && rhs == null) {
            return true;
        }

        if(lhs == null || rhs == null) {
            return false;
        }


        if(lhs.children.size() != rhs.children.size()) {
            return false;
        }

        // copying the children into another list to not altering
        // the tree's data ordering
        lhsChildren = lhs.children;
        Collections.sort(lhsChildren, new TreeComparator());

        rhsChildren = rhs.children;
        Collections.sort(rhsChildren, new TreeComparator());

        for(int i = 0; i < lhsChildren.size(); i++) {
            if(!equalUtil(lhsChildren[i], rhsChildren[i])) {
                return false;
            }
        }

        return true;

    }

    static class TreeComparator implements Comparator<Tree> {
        @Override
        public int compare(Tree lhs, Tree rhs) {
            return lhs.getValue().compareTo(rhs.getValue());
        }
    }
}