c#擴充方法奇思妙用進階篇七：“樹”通用遍曆器

我的上一篇隨筆《c#擴充方法奇思妙用進階篇六：WinForm 控制項選取器》中給出了一個WinForm的選取器，其實質就是一個“樹”的遍曆器，但這個遍曆局限於WinForm的Control類。在資料結構中，“樹”的遍曆是一個通用演算法，那我們為什麼不做一個通用的“樹”遍曆擴充呢？

 

 先看一個簡單的類People（將作為測試用的例子）：

1     public abstract class People
2     {
3         public bool IsMale { get; private set; }
4         public abstract IEnumerable<People> Children { get; }
5     }

 People類有一個Children屬性，返回該People的所有孩子。People類通過Children屬性最終可形成一個People樹。

 

 “樹”的通用遍曆擴充參照如下：

 1     public static IEnumerable<T> GetDescendants<T>(this T root, 
 2         Func<T, IEnumerable<T>> childSelector, Predicate<T> filter)
 3     {
 4         foreach (T t in childSelector(root))
 5         {
 6             if (filter == null || filter(t))
 7                 yield return t;
 8             foreach (T child in GetDescendants((T)t, childSelector, filter))
 9                 yield return child;
10         }
11     }

 使用People類，寫出幾個調用樣本：

1     People people;
2     //
3     //擷取所有子孫
4     var descendants = people.GetDescendants(p => p.Children, null);
5     //擷取所有男性子孫
6     var males = people.GetDescendants(p => p.Children, p => p.IsMale);

 當然，還有另外一種情況，只擷取本族人的子孫（子孫中的女性嫁出，不包括她們的子孫），這種情況稍複雜些，本文更側重想法，不再給出範例程式碼（哪們朋友實現了，可發在回複中）。

 既然是通用的，我們就將它用在WinForm中作為選取器試試吧：

1     //Form1.cs
2     //擷取本表單所有控制項
3     var controls = (this as Control).GetDescendants(c => c.Controls.Cast<Control>(), null);
4     //擷取所有選中的CheckBox
5     var checkBoxes = (this as Control).GetDescendants(
6             c => c.Controls.Cast<Control>(),
7             c => (c is CheckBox) && (c as CheckBox).Checked
8         )
9         .Cast<CheckBox>();

 通用的方法寫起來肯定沒有專用的優雅，用了多處 is/as 和 Cast，主要因為這裡涉及到繼承，而且Control.Controls屬性的類型ControlCollection不是泛型集合。

 

 以上兩個例子比較相似：樹結構中“根”與“子孫”類型相同（或具有相同的基類），WinForm中的TreeView就不同了：TreeView（根）包含多個TreeNode（子孫），每個TreeNode也可包含多個TreeNode（子孫），“根”與“子孫”類型不同（也沒有相同的基類），如：

 

 

 我們要使用另外一個擴充（要調用上面的擴充方法）：

 1     public static IEnumerable<T> GetDescendants<TRoot, T>(this TRoot root, 
 2         Func<TRoot, IEnumerable<T>> rootChildSelector,  
 3         Func<T, IEnumerable<T>> childSelector, Predicate<T> filter)
 4     {
 5         foreach (T t in rootChildSelector(root))
 6         {
 7             if (filter == null || filter(t))
 8                 yield return t;
 9             foreach (T child in GetDescendants(t, childSelector, filter))
10                 yield return child;
11         }
12     }

  調用代碼如下：

1     //擷取TreeView中所有以“酒”結尾的樹結點             
2     var treeViewNode = treeView1.GetDescendants(
3         treeView => treeView.Nodes.Cast<TreeNode>(),
4         treeNode => treeNode.Nodes.Cast<TreeNode>(),
5         treeNode => treeNode.Text.EndsWith("酒")
6         );

 

 有了這兩個擴充，相信能滿足大部分“樹”的遍曆，為了使用方便還可以進行一些重載。

 另外，“樹”的遍曆有 深度優先 和 廣度優先，這裡只提一下，就不再一一給出樣本了。

 

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