C# 遍历树时查找节点

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我想实现一种方法,使我能够在树中找到一个节点。我这样做的方式是递归地使用全局变量来知道何时停止

我上课了:

class Node    // represents a node in the tree
{ 
     // constructor
     public Node() {
          Children = new List<Node>();
     }

     public List<Node> Children; 
     public string Name;
     public string Content;            
}
    private bool IsNodeFound = false; // global variable that I use to decide when to stop

    // method to find a particular node in the tree
    private void Find(Node node, string stringToFind, Action<Node> foundNode)
    {
        if(IsNodeFound)
           return;

        if (node.Content.Contains(stringToFind)){
            foundNode(node); 
            IsNodeFound =true;               
        }

        foreach (var child in node.Children)
        {
            if (child.Content.Contains(stringToFind)){
                foundNode(node);
                IsNodeFound =true;               
            }

            Find(child, stringToFind, foundNode);
        }

    }
   // root is a node that contain children and those children also contain children
   // root is the "root" of the tree
   IsNodeFound =false;
   Node nodeToFind = null;
   Find(root, "some string to look for", (x)=> nodeToFind=x);
所以我的问题是如何使这种方法更加优雅。我希望该方法的签名如下所示:

   public Node FindNode(Node rootNode);

我认为这是多余的我在做什么,可能有一个更好的方法来创建该方法。或者,我可以修改节点类,以便通过linq查询实现相同的功能。

考虑使用类似linq的API:split“Find”和“Act”部分使其简单化。对于“Act”部分,您甚至不需要任何特殊的自定义代码,现有的LINQ就可以了

public IEnumerable<Node> Where(Func<Node, bool> condition);
public IEnumerable其中(Func条件);
根据您的需要,您可以遍历整个树一次,并检查每个节点以实现Where,或者使用惰性迭代正确地执行它。对于延迟迭代,您需要某种能够记住当前位置的结构(即要访问的节点堆栈和子节点索引)


注意:请避免使用全局变量。也就是说,在当前代码中,从Find函数返回true/false并在返回true时停止迭代是更好的方法。

我会这样做:

编写一个实例方法来生成节点的子树(如果不控制
节点
类,则可以将其作为扩展):


您可以使用使用Linq的其他答案之一,也可以使用使用递归的深度优先搜索机制:

public Node Find(string stringToFind)
{
    // find the string, starting with the current instance
    return Find(this, stringToFind);
}

// Search for a string in the specified node and all of its children
public Node Find(Node node, string stringToFind)
{
    if (node.Content.Contains(stringToFind))
        return node;

    foreach (var child in node.Children) 
    { 
        var result = Find(child, stringToFind);
        if (result != null)
            return result;
    }

    return null;
}

如果linq的答案让你和我一样困惑,下面我将用简单的递归来实现它。请注意,它是深度优先的,如果这对您的模型更有意义,您可能希望将其更改为广度优先

public Node FindNode(Node rootNode)
{
    if (rootNode.Content.Contains(stringToFind))
       return rootNode;

    foreach (Node node in rootNode.Children)
    {
        if (node.Content.Contains(stringToFind))
           return node;
        else
           return FindNode(node);
    }

    return null;
}

您可以使用使用递归的深度优先搜索(不需要全局变量知道何时终止):

或者,如果希望避免递归,可以使用堆栈非递归地完成相同的任务:

Node FindNode2( Node rootNode, string stringToFind ) {
    var stack = new Stack<Node>( new[] { rootNode } );
    while( stack.Any() ) {
        var n = stack.Pop();
        if( n.Content == stringToFind ) return n;
        foreach( var child in n.Children ) stack.Push( child );
    }
    return null;
}
节点FindNode2(节点rootNode,字符串stringToFind){
var stack=newstack(new[]{rootNode});
while(stack.Any()){
var n=stack.Pop();
if(n.Content==stringToFind)返回n;
foreach(n.Children中的var child)stack.Push(child);
}
返回null;
}
递归和PLinq

    private Node Find(Node node, Func<Node, bool> predicate)
    {
        if (predicate(node))
            return node;

        foreach (var n in node.Children.AsParallel())
        {
            var found = Find(n, predicate);
            if (found != default(Node))
                return found;
        }
        return default(Node);
    }

完全同意。虽然基于LINQ的解决方案在很多情况下都很漂亮,但简化代码并明确其意图,我相信这一点恰恰相反。+1这是一个伟大的原因,因为我可以根据任何标准进行筛选,例如:
root.GetSubTree().FirstOrDefault(x=>x.Name==“Foo”)非常感谢!如此清晰、准确的回答。
Node FindNode1( Node rootNode, string stringToFind ) {
    if( rootNode.Content == stringToFind ) return rootNode;
    foreach( var child in rootNode.Children ) {
        var n = FindNode1( child, stringToFind );
        if( n != null ) return n;
    }
    return null;
}
Node FindNode2( Node rootNode, string stringToFind ) {
    var stack = new Stack<Node>( new[] { rootNode } );
    while( stack.Any() ) {
        var n = stack.Pop();
        if( n.Content == stringToFind ) return n;
        foreach( var child in n.Children ) stack.Push( child );
    }
    return null;
}
    private Node Find(Node node, Func<Node, bool> predicate)
    {
        if (predicate(node))
            return node;

        foreach (var n in node.Children.AsParallel())
        {
            var found = Find(n, predicate);
            if (found != default(Node))
                return found;
        }
        return default(Node);
    }
     var found = Find(root, (n) => n.Content.Contains("3"));
     if (found != default(Node))
         Console.Write("found '{0}'", found.Name);
     else Console.Write("not found");