如何使用 Linq 搜索分层数据

Question

我需要在树中搜索可能位于树中任何位置的数据。 linq 如何做到这一点？

class Program
{
    static void Main(string[] args) {

        var familyRoot = new Family() {Name = "FamilyRoot"};

        var familyB = new Family() {Name = "FamilyB"};
        familyRoot.Children.Add(familyB);

        var familyC = new Family() {Name = "FamilyC"};
        familyB.Children.Add(familyC);

        var familyD = new Family() {Name = "FamilyD"};
        familyC.Children.Add(familyD);

        //There can be from 1 to n levels of families.
        //Search all children, grandchildren, great grandchildren etc, for "FamilyD" and return the object.


    }
}

public class Family {
    public string Name { get; set; }
    List<Family> _children = new List<Family>();

    public List<Family> Children {
        get { return _children; }
    }
}

Answer 1

简单：

familyRoot.Flatten(f => f.Children);
//you can do whatever you want with that sequence there.
//for example you could use Where on it and find the specific families, etc.

IEnumerable<T> Flatten<T>(this T source, Func<T, IEnumerable<T>> selector)
{
    return selector(source).SelectMany(c => Flatten(selector(c), selector))
                           .Concat(new[]{source});
}

Answer 2

嗯，我想方法是使用分层结构的技术：

1. 你需要一个锚来制作

2. 你需要递归部分

   // Anchor
   
   rootFamily.Children.ForEach(childFamily => 
   {
       if (childFamily.Name.Contains(search))
       {
          // Your logic here
          return;
       }
       SearchForChildren(childFamily);
   });
   
   // Recursion
   
   public void SearchForChildren(Family childFamily)
   {
       childFamily.Children.ForEach(_childFamily => 
       {
           if (_childFamily.Name.Contains(search))
           {
              // Your logic here
              return;
           }
           SearchForChildren(_childFamily);
       });
   }
   

Answer 3

因此，最简单的选择是编写一个函数来遍历您的层次结构并生成单个序列。然后，这会在您的 LINQ 操作开始时进行，例​​如

    IEnumerable<T> Flatten<T>(this T source)
    {
      foreach(var item in source) {
        yield item;
        foreach(var child in Flatten(item.Children)
          yield child;
      }
    }

简单地调用：familyRoot.Flatten().Where(n => n.Name == "Bob");

一个轻微的替代方案可以让您快速忽略整个分支：

    IEnumerable<T> Flatten<T>(this T source, Func<T, bool> predicate)
    {
      foreach(var item in source) {
         if (predicate(item)) {          
            yield item;
            foreach(var child in Flatten(item.Children)
               yield child;
      }
    }

然后您可以执行以下操作：family.Flatten(n => n.Children.Count > 2).Where(...)

Answer 4

另一种没有递归的解决方案...

var result = FamilyToEnumerable(familyRoot)
                .Where(f => f.Name == "FamilyD");


IEnumerable<Family> FamilyToEnumerable(Family f)
{
    Stack<Family> stack = new Stack<Family>();
    stack.Push(f);
    while (stack.Count > 0)
    {
        var family =  stack.Pop();
        yield return family;
        foreach (var child in family.Children)
            stack.Push(child);
    }
}

Answer 5

这是It'sNotALie.s answer 的扩展。

public static class Linq
{
    public static IEnumerable<T> Flatten<T>(this T source, Func<T, IEnumerable<T>> selector)
    {
        return selector(source).SelectMany(c => Flatten(c, selector))
                               .Concat(new[] { source });
    }
}

示例测试用法：

var result = familyRoot.Flatten(x => x.Children).FirstOrDefault(x => x.Name == "FamilyD");

返回familyD 对象。

你也可以让它在IEnumerable<T>源上工作：

public static IEnumerable<T> Flatten<T>(this IEnumerable<T> source, Func<T, IEnumerable<T>> selector)
{
    return source.SelectMany(x => Flatten(x, selector))
        .Concat(source);
}

Answer 6

我已经尝试了两个建议的代码，并使代码更清晰：

    public static IEnumerable<T> Flatten1<T>(this T source, Func<T, IEnumerable<T>> selector)
    {
        return selector(source).SelectMany(c => Flatten1(c, selector)).Concat(new[] { source });
    }

    public static IEnumerable<T> Flatten2<T>(this T source, Func<T, IEnumerable<T>> selector)
    {            
        var stack = new Stack<T>();
        stack.Push(source);
        while (stack.Count > 0)
        {
            var current = stack.Pop();
            yield return current;
            foreach (var child in selector(current))
                stack.Push(child);
        }
    }

Flatten2() 似乎快了一点，但跑得差不多了。

Answer 7

我喜欢 Kenneth Bo Christensen 使用堆栈的答案，它效果很好，易于阅读且速度快（并且不使用递归）。 唯一不愉快的是它颠倒了子项的顺序（因为堆栈是先进先出的）。如果排序顺序对您不重要，那么没关系。 如果是这样，可以在 foreach 循环中使用 selector(current).Reverse() 轻松实现排序（其余代码与 Kenneth 的原始帖子中的相同）...

public static IEnumerable<T> Flatten<T>(this T source, Func<T, IEnumerable<T>> selector)
{            
    var stack = new Stack<T>();
    stack.Push(source);
    while (stack.Count > 0)
    {
        var current = stack.Pop();
        yield return current;
        foreach (var child in selector(current).Reverse())
            stack.Push(child);
    }
}

Answer 8

It'sNotALie.、MarcinJuraszek 和 DamienG 的答案的一些进一步变体。

首先，前两者给出了违反直觉的顺序。要对结果进行良好的树遍历排序，只需反转串联（将“源”放在首位）。

其次，如果您正在使用像 EF 这样的昂贵资源，并且想要限制整个分支，Damien 的注入谓词的建议是一个很好的建议，并且仍然可以使用 Linq 完成。

最后，对于昂贵的来源，使用注入的选择器从每个节点中预先选择感兴趣的字段也可能会很好。

将所有这些放在一起：

public static IEnumerable<R> Flatten<T,R>(this T source, Func<T, IEnumerable<T>> children
    , Func<T, R> selector
    , Func<T, bool> branchpredicate = null
) {
    if (children == null) throw new ArgumentNullException("children");
    if (selector == null) throw new ArgumentNullException("selector");
    var pred = branchpredicate ?? (src => true);
    if (children(source) == null) return new[] { selector(source) };

    return new[] { selector(source) }
        .Concat(children(source)
        .Where(pred)
        .SelectMany(c => Flatten(c, children, selector, pred)));
}