Рекурсивное Выравнивание списка

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/141467

  •  02-07-2019
  •  | 
  •  

Вопрос

Вероятно, я мог бы написать это сам, но конкретный способ, которым я пытаюсь это сделать, сбивает меня с толку.Я пытаюсь написать универсальный метод расширения, аналогичный другим, представленным в .NET 3.5, который возьмет вложенный IEnumerable из IEnumerables (и так далее) и сведет его в один IEnumerable.У кого-нибудь есть какие-нибудь идеи?

В частности, у меня возникли проблемы с синтаксисом самого метода расширения, чтобы я мог работать над алгоритмом сглаживания.

Это было полезно?

Решение

Хм...Я не уверен именно так то, что вы хотите здесь, но вот вариант "одного уровня":

public static IEnumerable<TElement> Flatten<TElement,TSequence> (this IEnumerable<TSequence> sequences)
    where TSequence : IEnumerable<TElement> 
{
    foreach (TSequence sequence in sequences)
    {
        foreach(TElement element in sequence)
        {
            yield return element;
        }
    }
}

Если это не то, чего вы хотите, не могли бы вы указать подпись того, чего вы действительно хотите?Если вам не нужна универсальная форма, и вы просто хотите делать то, что делают конструкторы LINQ to XML, это достаточно просто - хотя рекурсивное использование блоков итератора относительно неэффективно.Что -то вроде:

static IEnumerable Flatten(params object[] objects)
{
    // Can't easily get varargs behaviour with IEnumerable
    return Flatten((IEnumerable) objects);
}

static IEnumerable Flatten(IEnumerable enumerable)
{
    foreach (object element in enumerable)
    {
        IEnumerable candidate = element as IEnumerable;
        if (candidate != null)
        {
            foreach (object nested in candidate)
            {
                yield return nested;
            }
        }
        else
        {
            yield return element;
        }
    }
}

Обратите внимание, что это будет обрабатывать строку как последовательность символов, однако - вы можете захотеть, чтобы строки специального регистра были отдельными элементами, а не сглаживали их, в зависимости от вашего варианта использования.

Помогает ли это?

Другие советы

Вот расширение, которое может помочь.Он обойдет все узлы в вашей иерархии объектов и выберет те, которые соответствуют заданному критерию.Предполагается, что каждый объект в вашей иерархии обладает свойством коллекции который содержит свои дочерние объекты.

Вот расширение:

/// Traverses an object hierarchy and return a flattened list of elements
/// based on a predicate.
/// 
/// TSource: The type of object in your collection.</typeparam>
/// source: The collection of your topmost TSource objects.</param>
/// selectorFunction: A predicate for choosing the objects you want.
/// getChildrenFunction: A function that fetches the child collection from an object.
/// returns: A flattened list of objects which meet the criteria in selectorFunction.
public static IEnumerable<TSource> Map<TSource>(
  this IEnumerable<TSource> source,
  Func<TSource, bool> selectorFunction,
  Func<TSource, IEnumerable<TSource>> getChildrenFunction)
{
  // Add what we have to the stack
  var flattenedList = source.Where(selectorFunction);

  // Go through the input enumerable looking for children,
  // and add those if we have them
  foreach (TSource element in source)
  {
    flattenedList = flattenedList.Concat(
      getChildrenFunction(element).Map(selectorFunction,
                                       getChildrenFunction)
    );
  }
  return flattenedList;
}

Примеры (модульные тесты):

Сначала нам нужен объект и иерархия вложенных объектов.

Простой класс узлов

class Node
{
  public int NodeId { get; set; }
  public int LevelId { get; set; }
  public IEnumerable<Node> Children { get; set; }

  public override string ToString()
  {
    return String.Format("Node {0}, Level {1}", this.NodeId, this.LevelId);
  }
}

И метод получения 3-уровневой глубокой иерархии узлов

private IEnumerable<Node> GetNodes()
{
  // Create a 3-level deep hierarchy of nodes
  Node[] nodes = new Node[]
    {
      new Node 
      { 
        NodeId = 1, 
        LevelId = 1, 
        Children = new Node[]
        {
          new Node { NodeId = 2, LevelId = 2, Children = new Node[] {} },
          new Node
          {
            NodeId = 3,
            LevelId = 2,
            Children = new Node[]
            {
              new Node { NodeId = 4, LevelId = 3, Children = new Node[] {} },
              new Node { NodeId = 5, LevelId = 3, Children = new Node[] {} }
            }
          }
        }
      },
      new Node { NodeId = 6, LevelId = 1, Children = new Node[] {} }
    };
  return nodes;
}

Первое испытание:сглаживайте иерархию, никакой фильтрации

[Test]
public void Flatten_Nested_Heirachy()
{
  IEnumerable<Node> nodes = GetNodes();
  var flattenedNodes = nodes.Map(
    p => true, 
    (Node n) => { return n.Children; }
  );
  foreach (Node flatNode in flattenedNodes)
  {
    Console.WriteLine(flatNode.ToString());
  }

  // Make sure we only end up with 6 nodes
  Assert.AreEqual(6, flattenedNodes.Count());
}

Это покажет:

Node 1, Level 1
Node 6, Level 1
Node 2, Level 2
Node 3, Level 2
Node 4, Level 3
Node 5, Level 3

Второе Испытание:Получите список узлов, имеющих четный NodeID

[Test]
public void Only_Return_Nodes_With_Even_Numbered_Node_IDs()
{
  IEnumerable<Node> nodes = GetNodes();
  var flattenedNodes = nodes.Map(
    p => (p.NodeId % 2) == 0, 
    (Node n) => { return n.Children; }
  );
  foreach (Node flatNode in flattenedNodes)
  {
    Console.WriteLine(flatNode.ToString());
  }
  // Make sure we only end up with 3 nodes
  Assert.AreEqual(3, flattenedNodes.Count());
}

Это покажет:

Node 6, Level 1
Node 2, Level 2
Node 4, Level 3

Я подумал, что поделюсь полным примером с обработкой ошибок и однологическим подходом.

Рекурсивное сглаживание так же просто, как:

Версия LINQ 

public static class IEnumerableExtensions
{
    public static IEnumerable<T> SelectManyRecursive<T>(this IEnumerable<T> source, Func<T, IEnumerable<T>> selector)
    {
        if (source == null) throw new ArgumentNullException("source");
        if (selector == null) throw new ArgumentNullException("selector");

        return !source.Any() ? source :
            source.Concat(
                source
                .SelectMany(i => selector(i).EmptyIfNull())
                .SelectManyRecursive(selector)
            );
    }

    public static IEnumerable<T> EmptyIfNull<T>(this IEnumerable<T> source)
    {
        return source ?? Enumerable.Empty<T>();
    }
}

Версия, не связанная с LINQ 

public static class IEnumerableExtensions
{
    public static IEnumerable<T> SelectManyRecursive<T>(this IEnumerable<T> source, Func<T, IEnumerable<T>> selector)
    {
        if (source == null) throw new ArgumentNullException("source");
        if (selector == null) throw new ArgumentNullException("selector");

        foreach (T item in source)
        {
            yield return item;

            var children = selector(item);
            if (children == null)
                continue;

            foreach (T descendant in children.SelectManyRecursive(selector))
            {
                yield return descendant;
            }
        }
    }
}

Проектные решения

Я решил:

  • запретить сглаживание нуля IEnumerable, это можно изменить , удалив выбрасывание исключений и:
    • добавление source = source.EmptyIfNull(); до того, как return в 1 - й версии
    • добавление if (source != null) до того, как foreach во 2 - й версии
  • разрешить возврат нулевой коллекции селектором - таким образом, я снимаю ответственность с вызывающей стороны за обеспечение того, чтобы список дочерних элементов не был пустым, это можно изменить с помощью:
    • удаление .EmptyIfNull() в первой версии - обратите внимание, что SelectMany завершится ошибкой, если селектор вернет значение null
    • удаление if (children == null) continue; во второй версии - обратите внимание, что foreach завершится ошибкой при нулевом значении IEnumerable параметр
  • разрешить фильтрацию детей с помощью .Where предложение на стороне вызывающего абонента или внутри селектор дочерних элементов вместо того, чтобы передавать селектор дочерних фильтров параметр:
    • это не повлияет на эффективность, потому что в обеих версиях это отложенный вызов
    • это было бы смешиванием другой логики с методом, и я предпочитаю, чтобы логика была разделена

Пример использования

Я использую этот метод расширения в LightSwitch, чтобы получить все элементы управления на экране:

public static class ScreenObjectExtensions
{
    public static IEnumerable<IContentItemProxy> FindControls(this IScreenObject screen)
    {
        var model = screen.Details.GetModel();

        return model.GetChildItems()
            .SelectManyRecursive(c => c.GetChildItems())
            .OfType<IContentItemDefinition>()
            .Select(c => screen.FindControl(c.Name));
    }
}

Разве не для этого предназначен [SelectMany][1]?

enum1.SelectMany(
    a => a.SelectMany(
        b => b.SelectMany(
            c => c.Select(
                d => d.Name
            )
        )
    )
);

Вот измененный Ответ Джона Скита разрешить более "одного уровня":

static IEnumerable Flatten(IEnumerable enumerable)
{
    foreach (object element in enumerable)
    {
        IEnumerable candidate = element as IEnumerable;
        if (candidate != null)
        {
            foreach (object nested in Flatten(candidate))
            {
                yield return nested;
            }
        }
        else
        {
            yield return element;
        }
    }
}

Отказ от ответственности:Я не знаю C #.

То же самое и в Python:

#!/usr/bin/env python

def flatten(iterable):
    for item in iterable:
        if hasattr(item, '__iter__'):
            for nested in flatten(item):
                yield nested
        else:
            yield item

if __name__ == '__main__':
    for item in flatten([1,[2, 3, [[4], 5]], 6, [[[7]]], [8]]):
        print(item, end=" ")

Он печатает:

1 2 3 4 5 6 7 8

Функция:

public static class MyExtentions
{
    public static IEnumerable<T> RecursiveSelector<T>(this IEnumerable<T> nodes, Func<T, IEnumerable<T>> selector)
    {
        if(nodes.Any())
            return nodes.Concat(nodes.SelectMany(selector).RecursiveSelector(selector));

        return nodes;
    } 
}

Использование:

var ar = new[]
{
    new Node
    {
        Name = "1",
        Chilren = new[]
        {
            new Node
            {
                Name = "11",
                Children = new[]
                {
                    new Node
                    {
                        Name = "111",

                    }
                }
            }
        }
    }
};

var flattened = ar.RecursiveSelector(x => x.Children).ToList();

Тот Самый SelectMany метод расширения уже делает это.

Преобразует каждый элемент последовательности в IEnumerable<(Из <(T>)>) и сглаживает результирующие последовательности в одну последовательность.

Поскольку yield недоступен в VB, а LINQ предоставляет как отложенное выполнение, так и краткий синтаксис, вы также можете использовать.

<Extension()>
Public Function Flatten(Of T)(ByVal objects As Generic.IEnumerable(Of T), ByVal selector As Func(Of T, Generic.IEnumerable(Of T))) As Generic.IEnumerable(Of T)
    Return objects.Union(objects.SelectMany(selector).Flatten(selector))
End Function

Мне пришлось реализовать свое с нуля, потому что все предоставленные решения сломались бы в случае возникновения цикла, т.е.потомок, который указывает на своего предка.Если у вас те же требования, что и у меня, пожалуйста, взгляните на это (также дайте мне знать, если мое решение сломается при каких-либо особых обстоятельствах):

Как использовать:

var flattenlist = rootItem.Flatten(obj => obj.ChildItems, obj => obj.Id)

Код:

public static class Extensions
    {
        /// <summary>
        /// This would flatten out a recursive data structure ignoring the loops. The end result would be an enumerable which enumerates all the
        /// items in the data structure regardless of the level of nesting.
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T">Type of the recursive data structure</typeparam>
        /// <param name="source">Source element</param>
        /// <param name="childrenSelector">a function that returns the children of a given data element of type T</param>
        /// <param name="keySelector">a function that returns a key value for each element</param>
        /// <returns>a faltten list of all the items within recursive data structure of T</returns>
        public static IEnumerable<T> Flatten<T>(this IEnumerable<T> source,
            Func<T, IEnumerable<T>> childrenSelector,
            Func<T, object> keySelector) where T : class
        {
            if (source == null)
                throw new ArgumentNullException("source");
            if (childrenSelector == null)
                throw new ArgumentNullException("childrenSelector");
            if (keySelector == null)
                throw new ArgumentNullException("keySelector");
            var stack = new Stack<T>( source);
            var dictionary = new Dictionary<object, T>();
            while (stack.Any())
            {
                var currentItem = stack.Pop();
                var currentkey = keySelector(currentItem);
                if (dictionary.ContainsKey(currentkey) == false)
                {
                    dictionary.Add(currentkey, currentItem);
                    var children = childrenSelector(currentItem);
                    if (children != null)
                    {
                        foreach (var child in children)
                        {
                            stack.Push(child);
                        }
                    }
                }
                yield return currentItem;
            }
        }

        /// <summary>
        /// This would flatten out a recursive data structure ignoring the loops. The     end result would be an enumerable which enumerates all the
        /// items in the data structure regardless of the level of nesting.
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T">Type of the recursive data structure</typeparam>
        /// <param name="source">Source element</param>
        /// <param name="childrenSelector">a function that returns the children of a     given data element of type T</param>
        /// <param name="keySelector">a function that returns a key value for each   element</param>
        /// <returns>a faltten list of all the items within recursive data structure of T</returns>
        public static IEnumerable<T> Flatten<T>(this T source, 
            Func<T, IEnumerable<T>> childrenSelector,
            Func<T, object> keySelector) where T: class
        {
            return Flatten(new [] {source}, childrenSelector, keySelector);
        }
    }

Хорошо, вот еще одна версия, которая объединена примерно из 3 ответов выше.

Рекурсивный.Использует yield.Общий.Необязательный предикат фильтра.Дополнительная функция выбора.Настолько кратко, насколько я мог это сделать.

    public static IEnumerable<TNode> Flatten<TNode>(
        this IEnumerable<TNode> nodes, 
        Func<TNode, bool> filterBy = null,
        Func<TNode, IEnumerable<TNode>> selectChildren = null
        )
    {
        if (nodes == null) yield break;
        if (filterBy != null) nodes = nodes.Where(filterBy);

        foreach (var node in nodes)
        {
            yield return node;

            var children = (selectChildren == null)
                ? node as IEnumerable<TNode>
                : selectChildren(node);

            if (children == null) continue;

            foreach (var child in children.Flatten(filterBy, selectChildren))
            {
                yield return child;
            }
        }
    }

Использование:

// With filter predicate, with selection function
var flatList = nodes.Flatten(n => n.IsDeleted == false, n => n.Children);

static class EnumerableExtensions
{
    public static IEnumerable<T> Flatten<T>(this IEnumerable<IEnumerable<T>> sequence)
    {
        foreach(var child in sequence)
            foreach(var item in child)
                yield return item;
    }
}

Может быть, вот так?Или вы имеете в виду, что потенциально она может быть бесконечно глубокой?

class PageViewModel { 
    public IEnumerable<PageViewModel> ChildrenPages { get; set; } 
}

Func<IEnumerable<PageViewModel>, IEnumerable<PageViewModel>> concatAll = null;
concatAll = list => list.SelectMany(l => l.ChildrenPages.Any() ? 
    concatAll(l.ChildrenPages).Union(new[] { l }) : new[] { l });

var allPages = concatAll(source).ToArray();

В принципе, вам нужно иметь главный IEnumerable, который находится вне вашей рекурсивной функции, затем в вашей рекурсивной функции (псевдокод)

private void flattenList(IEnumerable<T> list)
{
    foreach (T item in list)
    {
        masterList.Add(item);

        if (item.Count > 0)
        {
            this.flattenList(item);
        }
    }
}

Хотя я действительно не уверен, что вы подразумеваете под IEnumerable, вложенным в IEnumerable...что внутри этого?Сколько уровней вложенности?Каков окончательный тип?очевидно, что мой код неверен, но я надеюсь, что это заставит вас задуматься.

Лицензировано под: CC-BY-SA с атрибуция
Не связан с StackOverflow
scroll top