递归集合搜索

Question

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。如何实现对这些元素的搜索目前对我来说并不困惑，但我想知道是否有更好的解决方案。

该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，我正在使用递归在每个顶级(A，B，C) Element的Attributes字典中搜索特定的KeyValuePair。如果我在顶层Element中找不到它，我就开始搜索它的ChildElement集合(1，1.1，2，2.1，n等)。以同样的方式。

我好奇的是，是否有更好的方法在这些对象上实现搜索，或者在这种情况下递归是更好的答案，如果我应该像现在一样实现搜索，top -> child -> child ->等，还是应该以其他方式搜索，比如先搜索所有顶级？

我可以使用TPL并行搜索每个顶级(A、B、C)吗？

Answer 1

递归是实现按深度优先顺序访问元素的树搜索的一种方式。您可以使用循环而不是递归来实现相同的算法，方法是使用堆栈数据结构来存储需要访问的树的节点。

如果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:它使用显式的nodes集合来保存搜索的当前状态，而递归实现则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。

Answer 2

您可以重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。它允许您首先选择深度或广度。它允许您首先遍历可枚举树，深度或广度。

获取平面化的目录枚举表的示例：

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<>，对于DepthFirst，它在内部使用Stack<>。

它不是并行遍历节点，除非遍历是需要资源的，否则在这个级别上使用并行化是不合适的。但这取决于上下文。

Answer 3

我从某个地方抓取了这个比特，它不是我的，但我无法提供它的链接。这个类为递归搜索展平了一个树形视图，看起来它也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)));
    }
}

我找到了我得到这个的链接--它非常容易使用。看一看。Is there a method for searching for TreeNode.Text field in TreeView.Nodes collection?