C#中的基本数据结构

我想知道人们如何在C#中实现下列数据结构而不使用基类库实现:

  • 链接列表
  • 哈希表
  • 二进制搜索树
  • 红黑树
  • B树
  • 二项式堆
  • 斐波那契堆
  • 以及人们可以想到的任何其他基础数据结构!

    我很好奇,因为我想提高对这些数据结构的理解,并且很高兴看到C#版本,而非Internet上的典型C示例!


    有关于这个主题的一系列MSDN文章。 但是,我自己并没有真正阅读过这些文字。 我相信.NET的集合框架有一个破损的界面,不能很好地扩展。

    还有C5,我现在正在研究一个libray。

    由于上面提到的原因,我已经有了一个项目来实现我自己的.NET集合库,但是在第一个基准测试中发现,即使是一个简单的,非线程安全的泛型Vector实现比本地List<T> 。 由于我已经注意到不会产生任何低效的IL代码,这意味着.NET不适合(但是)编写内置数据结构的内置替代品,并且.NET框架必须使用一些后置代码 - 了解优化内建集合类的知识。


    这是一个通用的二叉搜索树。 我没有做的唯一的事情是实现IEnumerable <T>,所以你可以使用枚举器遍历树。 但是,这应该是相当直接的。

    特别感谢Scott Mitchel为他的BSTTree文章,我用它作为删除方法的参考。

    节点类:

        class BSTNode<T> where T : IComparable<T>
        {
            private BSTNode<T> _left = null;
            private BSTNode<T> _right = null;        
            private T _value = default(T);
    
            public T Value
            {
                get { return this._value; }
                set { this._value = value; }
            }
    
            public BSTNode<T> Left
            {
                get { return _left; }
                set { this._left = value; }
            }
    
            public BSTNode<T> Right
            {
                get { return _right; }
                set { this._right = value; }
            }        
        }
    

    而实际的树类:

        class BinarySearchTree<T> where T : IComparable<T>
        {
            private BSTNode<T> _root = null;
            private int _count = 0;
    
            public virtual void Clear()
            {
                _root = null;
                _count = 0;
            }
    
            public virtual int Count
            {
                get { return _count; }
            }
    
            public virtual void Add(T value)
            {
                BSTNode<T> newNode = new BSTNode<T>();
                int compareResult = 0;
    
                newNode.Value = value;
    
                if (_root == null)
                {
                    this._count++;
                    _root = newNode;
                }
                else
                {
                    BSTNode<T> current = _root;
                    BSTNode<T> parent = null;
    
                    while (current != null)
                    {
                        compareResult = current.Value.CompareTo(newNode.Value);
    
                        if (compareResult > 0)
                        {
                            parent = current;
                            current = current.Left;
                        }
                        else if (compareResult < 0)
                        {
                            parent = current;
                            current = current.Right;
                        }
                        else
                        {
                            // Node already exists
                            throw new ArgumentException("Duplicate nodes are not allowed.");
                        }
                    }
    
                    this._count++;
    
                    compareResult = parent.Value.CompareTo(newNode.Value);
                    if (compareResult > 0)
                    {
                        parent.Left = newNode;
                    }
                    else
                    {
                        parent.Right = newNode;
                    }
                }
            }
    
            public virtual BSTNode<T> FindByValue(T value)
            {
                BSTNode<T> current = this._root;
    
                if (current == null)
                    return null;   // Tree is empty.
                else
                {
                    while (current != null)
                    {
                        int result = current.Value.CompareTo(value);
                        if (result == 0)
                        {
                            // Found the corrent Node.
                            return current;
                        }
                        else if (result > 0)
                        {
                            current = current.Left;
                        }
                        else
                        {
                            current = current.Right;
                        }
                    }
    
                    return null;
                }
            }
    
            public virtual void Delete(T value)
            {
    
                BSTNode<T> current = this._root;
                BSTNode<T> parent = null;
    
                int result = current.Value.CompareTo(value);
    
                while (result != 0 && current != null)
                {
                    if (result > 0)
                    {
                        parent = current;
                        current = current.Left;
                    }
                    else if (result < 0)
                    {
                        parent = current;
                        current = current.Right;
                    }
    
                    result = current.Value.CompareTo(value);
                }
    
                if (current == null)
                    throw new ArgumentException("Cannot find item to delete.");
    
    
    
                if (current.Right == null)
                {
                    if (parent == null)
                        this._root = current.Left;
                    else
                    {
                        result = parent.Value.CompareTo(current.Value);
                        if (result > 0)
                        {
                            parent.Left = current.Left;
                        }
                        else if (result < 0)
                        {
                            parent.Right = current.Left;
                        }
                    }
                }
                else if (current.Right.Left == null)
                {
                    if (parent == null)
                        this._root = current.Right;
                    else
                    {
                        result = parent.Value.CompareTo(current.Value);
                        if (result > 0)
                        {
                            parent.Left = current.Right;
                        }
                        else if (result < 0)
                        {
                            parent.Right = current.Right;
                        }
                    }
                }
                else
                {
    
                    BSTNode<T> furthestLeft = current.Right.Left;
                    BSTNode<T> furthestLeftParent = current.Right;
    
                    while (furthestLeft.Left != null)
                    {
                        furthestLeftParent = furthestLeft;
                        furthestLeft = furthestLeft.Left;
                    }
    
                    furthestLeftParent.Left = furthestLeft.Right;
    
                    furthestLeft.Left = current.Left;
                    furthestLeft.Right = current.Right;
    
                    if (parent != null)
                    {
                        result = parent.Value.CompareTo(current.Value);
                        if (result > 0)
                        {
                            parent.Left = furthestLeft;
                        }
                        else if (result < 0)
                        {
                            parent.Right = furthestLeft;
                        }
                    }
                    else
                    {
                        this._root = furthestLeft;
                    }
                }
    
                this._count--;
            }
        }
    }
    

    我会为你提到的数据结构推荐两个资源:首先,有.NET Framework源代码(可以在ScottGu的博客上找到这些信息)。

    另一个有用的资源是在Codeplex上找到的Wintellect的Power Collections。

    希望这可以帮助!

    链接地址: http://www.djcxy.com/p/39861.html

    上一篇: Fundamental Data Structures in C#

    下一篇: Implementing an interface with two abstract methods by a lambda expression