将 FILO 与嵌套集合一起使用

本文关键字：一起 集合 嵌套 FILO | 更新日期: 2023-09-27 18:13:50

我有一个类型，我们称之为Foo，它可以容纳子对象Foo对象的集合。Foo是一次性的，所以当一个孩子被处理掉时，它会将自己添加到父母的子项集合中。

其用法示例如下所示：

using (var a = AddChild(Root, "a"))
{
    using (var a1 = AddChild(a, "a1"))
    {
        using (var a1a = AddChild(a1, "a1a"))
        {
        }
    }

在此示例中，a1a仅在释放时添加到a1，而不是之前。我很难弄清楚的是编写GetAllFoos方法的干净方法，该方法以 FILO 顺序返回扁平列表中的所有对象。

在这种情况下，我只是递归循环访问每个子项，还是可以使用一些花哨的 LINQ 来尝试合并这些集合？我正在使用它在整个应用程序中拍摄性能测量快照，并且在某些情况下，我们可能会在配置文件期间调用 GetAllMeasurements，因此方法调用的性能很重要。

这是一个完整的示例应用，显示了预期结果的外观。我必须同时支持FIFO和FILO。我有一个 FIFO 实现工作，但我不确定为 FILO 反向处理此问题的最佳方法。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
namespace FILO_Example
{
    public class Foo : IDisposable
    {
        internal Foo parent;
        public Foo(Foo parent = null)
        {
            this.parent = parent;
        }
        public string Name { get; set; }
        public List<Foo> Children { get; } = new List<Foo>();
        public void Dispose() => this.parent.Children.Add(this);
    }
    class Program
    {
        public static Foo Root { get; } = new Foo { Name = "Root" };
        static void Main(string[] args)
        {
            // level 1
            using (var a = AddChild(Root, "a"))
            {
                using (var a1 = AddChild(a, "a1"))
                {
                    using (var a1a = AddChild(a1, "a1a"))
                    {
                    }
                }
                using (var a2 = AddChild(a, "a2"))
                {
                }
            }
            using (var b = AddChild(Root, "b"))
            {
                using (var b1 = AddChild(b, "b1"))
                {
                }
            }
            List<Foo> allFoos = GetAllFoosFILO().ToList();
            Console.WriteLine(allFoos[0]); // Should be b1
            Console.WriteLine(allFoos[1]); // Should be b
            Console.WriteLine(allFoos[2]); // Should be a2
            Console.WriteLine(allFoos[3]); // Should be a1a
            Console.WriteLine(allFoos[4]); // Should be a1
            Console.WriteLine(allFoos[5]); // Should be a
        }
        static IEnumerable<Foo> GetAllFoosFILO()
        {
            return new List<Foo>();
        }
        static IEnumerable<Foo> GetAllFoosFIFO()
        {
            var fooStack = new Stack<Foo>();
            fooStack.Push(Root);
            while (fooStack.Count > 0)
            {
                Foo currentFoo = fooStack.Pop();
                yield return currentFoo;
                // If we have children, add them in reverse order so that it's a First-In-First-Out stack
                // then the while loop will yield each child element.
                if (currentFoo.Children.Count > 0)
                {
                    List<Foo> fooChildren = currentFoo.Children;
                    for (int currentIndex = fooChildren.Count - 1; currentIndex >= 0; currentIndex--)
                    {
                        fooStack.Push(fooChildren[currentIndex]);
                    }
                }
            }
        }
        static Foo AddChild(Foo parent, string name)
        {
            var child = new Foo(parent) { Name = name };
            return child;
        }
    }
}

将 FILO 与嵌套集合一起使用

正如我在评论中提到的，你有一个树结构。没有花哨高效的标准 LINQ 解决方案，但您可以使用非常高效的泛型Traverse方法，从我在"postorder"中迭代枚举目录的答案中：

public static class TreeHelper
{
    public static IEnumerable<T> Traverse<T>(T node, Func<T, IEnumerable<T>> childrenSelector, bool preOrder = true)
    {
        var stack = new Stack<IEnumerator<T>>();
        var e = Enumerable.Repeat(node, 1).GetEnumerator();
        try
        {
            while (true)
            {
                while (e.MoveNext())
                {
                    var item = e.Current;
                    var children = childrenSelector(item);
                    if (children == null)
                        yield return item;
                    else
                    {
                        if (preOrder) yield return item;
                        stack.Push(e);
                        e = children.GetEnumerator();
                    }
                }
                if (stack.Count == 0) break;
                e.Dispose();
                e = stack.Pop();
                if (!preOrder) yield return e.Current;
            }
        }
        finally
        {
            e.Dispose();
            while (stack.Count != 0) stack.Pop().Dispose();
        }
    }
}

使用该帮助程序，GetAllFoosFIFO()很简单：

static IEnumerable<Foo> GetAllFoosFIFO()
{
    return TreeHelper.Traverse(Root, foo => foo.Children.Count > 0 ? foo.Children : null);
}

而对于GetAllFoosFILO()，您需要传递preorder = false并以相反的顺序迭代Children：

static IEnumerable<Foo> GetAllFoosFILO()
{
    return TreeHelper.Traverse(Root, foo => foo.Children.Count > 0 ?
        Enumerable.Range(0, foo.Children.Count)
        .Select(i => foo.Children[foo.Children.Count - 1 - i]) : null, false);
}

这应该有效：

private static IEnumerable<Foo> GetAllFoosFILO(Foo foo)
{
    foreach (var c in ((IEnumerable<Foo>)foo.Children).Reverse())
    {
        var cc = GetAllFoosFILO(c);
        foreach (var ccc in cc)
        {
            yield return ccc;
        }
        yield return c;
    }
}

第一个foreach循环中的奇怪转换是为了防止使用List<T>.Reverse而不是Enumerable.Reverse<TSource>扩展方法，这有助于我们以所谓的FILO方式遍历树。

奖金

通过一些小的修改，您可以编写FIFO，例如： 

private static IEnumerable<Foo> GetAllFoosFIFO(Foo foo)
{
    foreach (var c in foo.Children)
    {
        yield return c;
        var cc = GetAllFoosFIFO(c);
        foreach (var ccc in cc)
        {
            yield return ccc;
        }
    }
}
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