C#树节点类设计

Question

我正在寻找有关如何组织分层树节点类的建议。

我有一个分层树，其中包含一些与树相关的成员，例如 Parent、Children、AddNode()、RemoveNode( ) 等。每个节点也使用特定于应用程序的数据。在阅读了大量文章后，我得出了两种可能的设计:

将与树相关的成员与单个树节点类中的节点值成员合并:

public class TreeNodeClass {
    // tree-specific members
    public TreeNodeClass Parent { get; set; }
    public IList<TreeNodeClass> Children { get; set; }
    public void AddNode() { }
    public void RemoveNode() { }
    public IEnumerable<TreeNodeClass> Traverse() { }
    <...>
    // value-specific members
    public Type1 ValueSpecificProperty1 { get; set; }
    <...>
    public TypeN ValueSpecificPropertyN { get; set; }
    public void Method1() { }
    <...>
    public void MethodN() { }
}

在不同的类中拆分树节点和节点值:

1) 只包含树相关成员的树节点类；

2) 仅包含特定于值的成员的节点值类，并通过节点对象中的 Value 成员引用此对象。

public class TreeNodeClass {
    public TreeNodeClass Parent { get; set; }
    public IList<TreeNodeClass> Children { get; set; }
    public TreeNodeValue Value { get; set; }
    public void AddNode() { }
    public void RemoveNode() { }
    public IEnumerable<TreeNodeClass> Traverse() { }
    <...>
}
public class TreeNodeValue {
    public Type1 ValueSpecificProperty1 { get; set; }
    <...>
    public TypeN ValueSpecificPropertyN { get; set; }
    public void Method1() { }
    <...>
    public void MethodN() { }
}

我的具体场景的一些细节:

1. 节点值类应该有大约 15 个轻量级属性(它们是 int、byte、bool 和 string 类型)和 5-10 种方法。
2. 截至目前，节点值不应该与其树节点对话，因此不需要节点值交叉引用。然而，树节点对象将与节点值对话(通过第二个设计中的 Value 属性)。

我打赌这两种情况都是有效的(因为它们在许多文章中被广泛使用)，所以问题是:

1. 是否首选这些设计？
2. 如果没有，那么在选择之前我应该​​考虑哪些因素？

Answer 1

我会分开关注点。树的关注点是在修改下维护树不变量。每个节点中数据的关注点是，无论它关注什么。

我要做的是制作一个通用容器类型 Tree<T>并让树对它的值一无所知，并且这些值对它们所在的树一无所知。

现在，有些情况下树必须知道一些值。例如，假设您正在构建一个权重平衡的二叉树，而不是您在此处构建的 n 叉树。权重平衡的二叉树必须能够查询节点以找出它们的“重量”如何以产生可接受的平衡。有几种方法可以做到这一点。一种方法是要求 T实现一些IWeight界面。另一种方法是要求树的创建者提供 Func<T, double>代表可以产生 T 的权重.无论哪种方式，树只知道它为完成其工​​作所需的节点信息:维护树不变量。