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c# - 检索树结构的所有排列的有效方法

转载 作者:行者123 更新时间:2023-11-30 21:22:52 25 4
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针对更大的树进行了编辑,以获取更多示例。

我有一个树结构,我需要生成所有可能的排列,但有一些限制。给定这样一棵树:

    A1----(B1, B2)
\
\___(C1)
\__(E1, E2)
/
- A2----(B3, B4)
\ \ \
\ \__(D1)
\
\_(F1, F2)
|
(D4)

A3----(B5, B6)
\__(D2, D3)

或者如果这有点含糊,这里是使用 Perl 符号完成的相同结构:

my $nodes = [
{
name => 'A1',
children => [
[ { name => 'B1', children => [] },
{ name => 'B2', children => [] }
],
[
{ name => 'C1',
children => [
[
{ name => 'E1', children => [] },
{ name => 'E2', children => [] }
]
]
}
]
]
},
{
name => 'A2',
children => [
[ { name => 'B3',
children => [
[
{ name => 'D1', children => [] }
]
]
},
{ name => 'B4', children => [] }
],
[
{ name => 'F1', children => [] },
{ name => 'F2', children => [
[ { name => 'D4', children => [] } ]
]
}
]
]
},
{
name => 'A3',
children => [
[ { name => 'B5', children => [] },
{ name => 'B6', children => [
[ { name => 'D2', children => [] },
{ name => 'D3', children => [] }
]
]
}
]
]
}

];

(坦率地说,如果您能在可读 Perl 中解决这个问题,我也会接受。)

我希望遍历树并从顶层向下检索所有可能的“路径”。节点的所有后代组都必须由“路径”中的 1 个成员表示。例如,在A1中需要表示(B1,B2)之一和(C1)之一。因此,从 A1 下降的每条路径都将以以下任一方式开始:

A1 B1 C1

A1 B2 C1

如果 B1、B2 或 C1 有 child ,则也需要代表他们。

为上面的树手工计算,我得到了这些可能性:

A1 B1 C1 E1
A1 B1 C1 E2
A1 B2 C1 E1
A1 B2 C1 E2

A2 B3 D1 F1
A2 B3 D1 F2 D4
A2 B4 F1
A2 B4 F2 D4

A3 B5
A3 B6 D2
A3 B6 D3

这里的每个节点都是一个DataRow对象:

internal class DataRow
{
internal string tag = "";
internal int id = 0;
internal Dictionary<string, List<DataRow>> children = null;

internal DataRow(int id, string tagname)
{
this.tag = tagname;
this.id = id;
} internal void AddChildren(string type, List<DataRow> drList)
{
if (children == null)
children = new Dictionary<string, List<DataRow>>();
if (!children.ContainsKey(type))
children[type] = new List<DataRow>();
children[type].AddRange(drList);
}
internal void AddChild(string type, DataRow dr)
{
List<DataRow> drList = new List<DataRow>();
drList.Add(dr);
AddChildren(type, drList);
}
public override string ToString()
{
return this.tag + " " + this.id;
}
}

要构建上面的示例树(E 和 F 级别除外,稍后添加):

        DataRow fullList = new DataRow(null, "");
DataRow dr, dr2, dr3;

// First node above
dr = new DataRow(1, "A");
List<DataRow> drList = new List<DataRow>();
drList.Add(new DataRow(1, "B"));
drList.Add(new DataRow(2, "B"));
dr.AddChildren("B", drList);
drList.Clear();
dr2 = new DataRow(1, "C");
dr2.AddChild("C", new DataRow(1, "E"));
dr2.AddChild("C", new DataRow(2, "E"));
drList.Add(dr2);
dr.AddChildren("C", drList);
fullList.AddChild("A", dr);


// Second Node above (without the "F" stuff)
drList.Clear();
dr = new DataRow(3, "B");
dr.AddChild("D", new DataRow(1, "D"));
drList.Add(dr);
drList.Add(new DataRow(4, "B"));
dr = new DataRow(2, "A");
dr.AddChildren("B", drList);
fullList.AddChild("A", dr);

// Third node above
drList.Clear();
dr3 = new DataRow(6, "B");
dr3.AddChild("B", new DataRow(2, "D"));
dr3.AddChild("B", new DataRow(3, "D"));
dr2 = new DataRow(3, "A");
dr2.AddChild("B", new DataRow(5, "B"));
dr2.AddChild("B", dr3);
fullList.AddChild("A", dr2);

遍历整棵树很简单:

    internal void PermutedList()
{
if ( children == null ) return;
foreach (string kidType in children.Keys)
{
foreach (DataRow dr in children[kidType])
{
dr.PermutedList();
}
}
}

但这不是我需要的。这个问题是完整的树遍历,但是有特定的顺序。我没有得到什么?这是什么样的步行?

10 年前,我用 Perl 编写了一个困惑且缓慢的实现,但我无法再破译自己的代码(我感到羞耻!)。

编辑:下面的图表和列表已经扩展,代码没有。

如果我能描述图表,我就能对其进行编程。如果我知道它叫什么,我可以查一下。但我不能。那么让我进一步解释一下。

存储桶名称并不重要!

每个节点都有“子节点桶”。 A1 有两个桶,一个包含“B”,另一个包含“C”。如果这就是它的全部(并且 C 下没有桶),我将有“A1 B1 C1”和“A1 B2 C1”——所有子桶中至少有一个代表在场。

所以我认为每个桶都需要其子项的叉积(一直向下)。

最佳答案

使用以下子:

use 5.10.0;  # for // (aka defined-or)

use subs 'enumerate';
sub enumerate {
my($root) = @_;

my $kids = $root->{children};
return [ $root->{name} // () ]
unless @$kids;

my @results;
foreach my $node (@{ $kids->[0] }) {
my @fronts = map [ $root->{name} // (), @$_ ],
enumerate $node;

my @below = enumerate {
name => undef,
children => [ @{$kids}[1 .. $#$kids ] ],
};

foreach my $a (@fronts) {
foreach my $b (@below) {
push @results => [ @$a, @$b ];
}
}
}

@results;
}

你可以打印它

foreach my $tree (@$nodes) {
foreach my $path (enumerate $tree) {
print "@$path\n";
}

print "\n";
}

得到如下输出:

A1 B1 C1 E1A1 B1 C1 E2A1 B2 C1 E1A1 B2 C1 E2A2 B3 D1 F1A2 B3 D1 F2 D4A2 B4 F1A2 B4 F2 D4A3 B5A3 B6 D2A3 B6 D3

I used $path above, but it will seriously confuse anyone who maintains your code because path has a well-understood meaning. You could skirt the naming issue entirely with a bit of cleverness:

print join "\n" =>
map { join "" => map "@$_\n", @$_ }
map [ enumerate($_) ] => @$nodes;

关于c# - 检索树结构的所有排列的有效方法,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/2102924/

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