C#树类型及其遍历

最近有个项目不仅需要取部门的层级关系，还要处理不规则的关系（移除某个部门），只有树结构才能实现相关遍历和操作。

涉及到的知识点：泛型、递归、数据结构

既然研究树类型就先来看下树的定义：

一棵树（tree）是由n（n>0）个元素组成的有限集合，其中：

（1）每个元素称为结点（node）；

（2）有一个特定的结点，称为根结点或根（root）；

（3）除根结点外，其余结点被分成m（m>=0）个互不相交的有限集合，而每个子集又都是一棵树（称为原树的子树）；——百度

本文将简化树，只研究树的结点-结点树。结点树包含：父结点（根结点的父结点为null）、子结点（List集合）、数据对象。

类的设计：

public class BoTree<T>
{
public BoTree()
{
nodes = new List<BoTree<T>>();
}

public BoTree(T data)
{
this.Data = data;
nodes = new List<BoTree<T>>();
}

private BoTree<T> parent;
/// <summary>
/// 父结点
/// </summary>
public BoTree<T> Parent
{
get { return parent; }
}
/// <summary>
/// 结点数据
/// </summary>
public T Data { get; set; }

private List<BoTree<T>> nodes;
/// <summary>
/// 子结点
/// </summary>
public List<BoTree<T>> Nodes
{
get { return nodes; }
}
/// <summary>
/// 添加结点
/// </summary>
/// <param name="node">结点</param>
public void AddNode(BoTree<T> node)
{
if (!nodes.Contains(node))
{
node.parent = this;
nodes.Add(node);
}
}
/// <summary>
/// 添加结点
/// </summary>
/// <param name="nodes">结点集合</param>
public void AddNode(List<BoTree<T>> nodes)
{
foreach (var node in nodes)
{
if (!nodes.Contains(node))
{
node.parent = this;
nodes.Add(node);
}
}
}
/// <summary>
/// 移除结点
/// </summary>
/// <param name="node"></param>
public void Remove(BoTree<T> node)
{
if (nodes.Contains(node))
nodes.Remove(node);
}
/// <summary>
/// 清空结点集合
/// </summary>
public void RemoveAll()
{
nodes.Clear();
}
}

测试：

首先创建一个学生类（任意）

public class Student
{
public Student(string name, string sex, int age)
{
this.Name = name;
this.Sex = sex;
this.Age = age;
}
public string Name { get; set; }
public string Sex { get; set; }
public int Age { get; set; }
}

初始化树：

BoTree<Student> tree1 = new BoTree<Student>();
tree1.Data = new Student("小波1", "男", 18);

BoTree<Student> tree2 = new BoTree<Student>();
tree2.Data = new Student("小波2", "男", 19);

BoTree<Student> tree3 = new BoTree<Student>();
tree3.Data = new Student("小波3", "男", 20);

BoTree<Student> tree4 = new BoTree<Student>();
tree4.Data = new Student("小波4", "男", 21);

tree1.AddNode(tree2);
tree1.AddNode(tree3);
tree3.AddNode(tree4);

调试：



可以从监视中看出tree1有2个子结点



可以看出tree4的父结点为tree3

下面我们来遍历这棵树：

public static void Recursive(BoTree<Student> tree)
{
Console.WriteLine("姓名：{0}，姓名：{1}，年龄：{2}", tree.Data.Name, tree.Data.Sex, tree.Data.Age);
if (tree.Nodes.Count > 0)
{
foreach (var item in tree.Nodes)
{
Recursive(item);
}
}
}

调用结果：



需要说明的是：不要尝试用Nodes.Add(T item)来添加结点，而是用AddNode方法来添加结点。AddNode方法将对Parent进行赋值，保证了父结点可查询