如何在遍历树结构时匹配路径答案

【问题标题】：How to match a path while traversing a tree structure如何在遍历树结构时匹配路径
【发布时间】：2014-12-12 14:18:28
【问题描述】：

我有一个包含父母和孩子的树状结构。父母可以拥有的孩子数量没有限制。树中的每个节点都有一些特定的属性集。

我有一个类似结构的列表，它代表一条路径。路径中的每个节点都具有相同的一组属性和一些特定的值。路径中的第一个节点始终与上述树的根相同。

我想从 Root 开始遍历 Tree，通过比较 Node on Tree 的属性和 Node on path 的属性来检查路径是否存在于树中。同时保存满足匹配条件的TreeNodes的记录。请注意，TreeNode 和 PathNode 是完全不同的类型，它们只是具有一些共同的属性，例如姓名、身份证、位置等。

我能想到的最简单的方法是递归调用来遍历树的子节点，并且对于树的每一级我比较路径中的下一个节点，但我不确定是否有任何简单的方法它。我将不得不在 C# 中实现它，所以是否有任何特定的结构或库可以做到这一点。任何特定于语言的解决方案都会非常有帮助，否则我可以将其翻译成 C#，只需要了解它应该如何设计。

【问题讨论】：

标签： c# algorithm tree traversal

【解决方案1】：

让我们抽象地解决这个问题。

路径是：

空路径，或
路径片段（路径的头部）后跟路径（路径的尾部）

一棵树是：

一个节点，后跟零个或多个树（子节点）的列表。

请注意，在此定义中没有空树。你说总有根。

我们现在定义一个谓词“匹配”如下。

路径片段可能与树节点匹配。如何匹配由您决定。
空路径匹配所有树。
假设我们有一个头后跟一个尾，一个节点后跟子节点。当且仅当 (1) 头部与节点匹配，并且 (2) 尾部为空或至少存在一个与尾部匹配的子节点时，路径才与树匹配。

这个草图应该足够详细，可以用您选择的语言编写实现。

【讨论】：

【解决方案2】：

我写了下面的扩展来遍历递归目录/文件树。这可能不是您的确切情况，但听起来很相似。我希望代码有所帮助。

public static IEnumerable<Tuple<TValue, string>> TraverseValuesWithPaths<T, TValue>(this IEnumerable<T> items,
    Func<T, IEnumerable<T>> childSelector, Func<T, IEnumerable<TValue>> valueSelector, Func<T, string> childNameSelector, Func<TValue, string> valueNameSelector, string pathStart = null, string separator = null)
    {
        Func<string, string, string> pathCombine = (a, b) => string.Concat(a, separator, b);

        var stack = new Stack<Tuple<T, string>>(items.Select(i => new Tuple<T, string>(i, pathCombine(pathStart, childNameSelector(i)))));

        while (stack.Any())
        {
            var next = stack.Pop();

            foreach (var child in childSelector(next.Item1))
            {
                stack.Push(new Tuple<T, string>(child, pathCombine(next.Item2, childNameSelector(child))));
            }

            var values = valueSelector(next.Item1);

            if (values != null)
            {
                foreach (var value in values)
                {
                    yield return new Tuple<TValue, string>(value, pathCombine(next.Item2, valueNameSelector(value)));
                }
            }
        }
    }

用法

// produce flat list of files and path 
var allFiles = folders.TraverseValuesWithPaths(folder => folder.Folders, folder => folder.Files, folder => folder.Name, file => file.Name, "\"", "\"");

【讨论】：