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C# 扩展方法奇思妙用 - “树”通用遍历器

2018-05-21 20:54

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上一篇文章《C# 扩展方法奇思妙用 - WinForm 控件选择器》中给出了一个WinForm的选择器,其实质就是一个“树”的遍历器,但这个遍历局限于WinForm的Control类。在数据结构中,“树”的遍历是一个通用算法,那我们为什么不做一个通用的“树”遍历扩展呢?
先看一个简单的类People(将作为测试用的例子):
1 public abstract class People
2 {
3 public bool IsMale { get; private set; }
4 public abstract IEnumerable<People> Children { get; }
5 }
People类有一个Children属性,返回该People的所有孩子。People类通过Children属性最终可形成一个People树。
“树”的通用遍历扩展一
参考代码如下:
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类,写出几个调用示例:
1 People people;
2 //
3 //获取所有子孙
4 var descendants = people.GetDescendants(p => p.Children, null);
5 //获取所有男性子孙
6 var males = people.GetDescendants(p => p.Children, p => p.IsMale);
当然,还有另外一种情况,只获取本族人的子孙(子孙中的女性嫁出,不包括她们的子孙),这种情况稍复杂些,本文更侧重想法,不再给出示例代码(哪们朋友实现了,可发在回复中)。
既然是通用的,我们就将它用在WinForm中作为选择器试试吧:
1 //Form1.cs
2 //获取本窗体所有控件
3 var controls = (this as Control).GetDescendants(c => c.Controls.Cast<Control>(), null);
4 //获取所有选中的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>();
通用的方法写起来肯定没有专用的优雅,用了多处 is/as 和 Cast,主要因为这里涉及到继承,而且Control.Controls属性的类型ControlCollection不是泛型集合。
“树”的通用遍历扩展二
以上两个例子比较相似:树结构中“根”与“子孙”类型相同(或具有相同的基类),WinForm中的TreeView就不同了:TreeView(根)包含多个TreeNode(子孙),每个TreeNode也可包含多个TreeNode(子孙),“根”与“子孙”类型不同(也没有相同的基类)我们要使用另外一个扩展(要调用上面的扩展方法):
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 }
调用代码如下:
1 //获取TreeView中所有以“酒”结尾的树结点
2 var treeViewNode = treeView1.GetDescendants(
3 treeView => treeView.Nodes.Cast<TreeNode>(),
4 treeNode => treeNode.Nodes.Cast<TreeNode>(),
5 treeNode => treeNode.Text.EndsWith("酒")
6 );
有了这两个扩展,相信能满足大部分“树”的遍历,为了使用方便还可以进行一些重载。
另外,“树”的遍历有 深度优先 和 广度优先,这里只提一下,就不再一一给出示例了。