c#扩展方法奇思妙用高级篇七：“树”通用遍历器

我的上一篇随笔《c#扩展方法奇思妙用高级篇六：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：

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），如下图：

源码

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 }

调用示例

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。