数据结构与算法(C#实现)系列---树(一)

  Heavenkiller(原创)

首先我们给树下一个定义：

树是一个有限的、非空的结点集，

T={r} or T1 or T2 or…or Tn

它具有下列性质：

1．集合指定的结点r叫做树的根结点

2．其余的结点可以划分成n个子集，T1,T2,…Tn(n>=0),其中每一个子集都是一棵树。

XML:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:Office:office" />

树的其它定义如度，叶子，高等就请大家查阅别的资料吧，到处都有的。

树的主要性质一个就是遍历，分为深度遍历和广度遍历

在这里分别实现为DepthFirstTravesal()和WidthFirstTravesal()

其中深度遍历又分为前序遍历、中序遍历、和后序遍历

这是是采用适配器技术实现的。

using System;

using System.Collections;

namespace DataStructure

{

  ///

  public abstract class Tree:IEnumerable,IComparable

  {

  public Tree()

  {

  //

  // TODO: 在此处添加构造函数逻辑

  //

  }

  protected Queue keyqueue=new Queue();//仅仅用于枚举时存放数据，不参与Equals实现中的比较

  protected TraversalType traversaltype=TraversalType.Breadth;// choose a traversal  type,and  DepthFirst is default

  //protected uint degree=0;//degree of the tree, init  it as 0

  //protected uint height=0;//height of the tree, init it as 0

  //枚举不同的遍历类型

  public enum TraversalType

  {

  Breadth=1,//广度遍历

  PreDepth=2,//前序遍历

  InDepth=3,//中序遍历

  PostDepth=4//后序遍历

  };

  //public virtual abstract object  Key{}

  public abstract Tree this[uint _index]{get;set;}//if I only use get, can I change it later?

  public  abstract object Key{get;}

  public  abstract uint Degree{get;}

  //public  abstract uint Height{get;}

  public  void SetTraversalType(TraversalType _type){traversaltype=_type;}//set a traversal a type, if it's not set manually, DepthFirst will be chosen in default

  public  abstract bool IsEmpty();// property takes the place of IsEmpty()

  public  abstract bool IsLeaf();

  //Only Visit, needn't queue

  public virtual void DepthFirstTraversal(IPrePostVisitor _vis)//middle depthfirst traversal

  {

  //通过_vis使用不同的访问者来进行前序、后序、中序遍历

  if(!IsEmpty())

  {

  _vis.PreVisit(this.Key);

  if( this.Degree>=1 )

  {

  if( this.Degree>=2)

  {

  for(uint i=0;i<(this.Degree-1);i++)//

  {

  this[i].DepthFirstTraversal(_vis);//recursive call

  //_vis.Visit(this.Key);

  }

  }

  this[this.Degree-1].DepthFirstTraversal(_vis);

  }

  _vis.PostVisit(this.Key);

  }

  }

  public virtual void BreadthFirstTraversal(IVisitor _vis)//breadth first traversal

  {

  Queue tmpQueue=new Queue();//used to help BreadthFirstTraversal

  //this.keyqueue=new Queue();//store keys

  if(!this.IsEmpty())

  tmpQueue.Enqueue(this);//enqueue the root node at first

  while(tmpQueue.Count!=0)//until the number of the queue is zero

  {

  Tree headTree=(Tree)tmpQueue.Dequeue();

  //this.keyqueue.Enqueue(headTree.Key);

  _vis.Visit(headTree.Key);

  for(uint i=0;i

  {

  Tree childTree=headTree[i];

  if(!childTree.IsEmpty())

  tmpQueue.Enqueue(childTree);

  }

  }

  }

  //------------------------------------------------end------------------------------------

  //内部成员类 用于提供不同遍历类型的访问者

  public class PreOrder:IPrePostVisitor

  {

  private IVisitor visitor;

  public PreOrder(IVisitor _vis){visitor=_vis;}

  #region IPrePostVisitor 成员

  public void PreVisit(object _obj)

  {

  // TODO:  添加 PreOrder.PreVisit 实现

  this.visitor.Visit(_obj);

  }

  public void Visit(object _obj)

  {

  // TODO:  添加 PreOrder.Visit 实现

  }

  public void PostVisit(object _obj)

  {

  // TODO:  添加 PreOrder.PostVisitor 实现

  }

  #endregion

  }