用C#实现数据结构--树(一)

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。 

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

{
     /**//// <summary>
     /// Tree 的摘要说明。
     /// when traverse, traversaltype can't be changed,or throw a  exception
     /// 支持枚举、比较、深度复制
     /// </summary>
     public abstract class Tree:IEnumerable,IComparable
     {
         public Tree()
         {
             
         }
         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<headTree.Degree;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;}
              IPrePostVisitor 成员#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
         }