如何使用LINQ将层次树结构变成平坦的列表？

使用LINQ展平树结构

假设有一个由MyNode类表示的分层树数据结构，其中每个节点都有一个父节点、一个子节点集合和一个组标识符，本文探讨如何使用LINQ将其转换为扁平列表。

挑战

目标是获得所有MyNode对象的列表，包括父节点和子节点，作为一个单一的扁平列表。但是，只有group == 1的节点应该包含在结果列表中。

解决方案

为了实现这种展平，可以使用以下LINQ表达式：

<code class="language-csharp">IEnumerable<MyNode> Flatten(IEnumerable<MyNode> e) =>
    e.SelectMany(c => Flatten(c.Elements)).Concat(e);</code>

此表达式递归遍历树结构，将其展平为单个列表。它选择给定节点的所有子节点，并对其递归调用Flatten，生成子节点序列。然后将此序列与当前节点连接起来，生成合并列表。

按组过滤

一旦树被展平，可以使用Where(...)方法过滤列表，只选择group == 1的节点。

<code class="language-csharp">var result = flattenedNodes.Where(n => n.group == 1);</code>

附加样式增强

为了提高可读性，Flatten方法可以定义为静态类中的扩展函数：

<code class="language-csharp">public static IEnumerable<MyNode> Flatten(this IEnumerable<MyNode> e) =>
    e.SelectMany(c => c.Elements.Flatten()).Concat(e);</code>

泛型实现

为了使展平过程通用化，可以创建一个泛型扩展方法，它接受一个树结构和一个函数，以从节点生成后代：

<code class="language-csharp">public static IEnumerable<T> Flatten<T>(
    this IEnumerable<T> e,
    Func<T, IEnumerable<T>> f
) => e.SelectMany(c => f(c).Flatten(f)).Concat(e);</code>

这种方法允许展平任何分层数据结构，前提是定义了一个函数来从每个元素检索后代节点。

要使用此泛型实现，只需调用Flatten方法并提供相应的函数来提取后代即可：

<code class="language-csharp">var res = tree.Flatten(node => node.Elements);</code>

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