复杂树数据结构 - c#

我正在为一款与旧的经典《生化危机》游戏类似的游戏制作道具系统。当前，我正在实现项目合并，在这里您将不同的项目彼此合并以获得新的东西。复杂性来自这样一个事实，即存在的项目具有不止一个转换级别，并且每个转换级别都有多个匹配对象。让我澄清一下，假设我们有绿色，红色和蓝色的药草。您不能将红色+蓝色组合在一起，但是可以将G + B组合在一起，得到的是GreenBlueHerb，或者G + R组合起来可以得到GreenRedHerb，现在，如果将这些结果中的任意一个与蓝色药草组合，您将得到一个灰色的草药。从本示例中可以看到，绿色药草有2个转换级别，要达到第一个级别，有两个可能的配偶（红色|蓝色），从这一点到第二级，只有一个配偶（蓝色）。

因此，我想出了一棵有趣的树，它涵盖了下降到nLevels的所有可能性，而不仅仅是2个，级别越高，树越复杂，看看这个3个级别的示例，您在中间看到的三角形代表一个项，其周围的其他彩色形状表示可能的配对，使其达到下一个层次：

有很多不同的组合，我可以先将我的商品与蓝色的商品，然后是红色的，然后是绿色的，或者是绿色的，然后是红色，然后是蓝色的，等等。要达到我的最终水平。
我想出了代表所有可能组合的树：

（右边的数字是#level，左边的数字是每个级别的#node）。但是，正如您所看到的，这是多余的。如果查看末端节点，它们应该全部为1，因为它们都导致相同的最终结果，即G + R + B。对于这种情况，实际上总共有7种可能的状态，这是正确的树：

这很有意义，请注意节点数量上的巨大差异。

现在我的问题是，什么是正确的数据结构？ -我很确定没有内置的功能，所以我必须做一个我自己的自定义功能，我确实做了，并且设法使它工作但有问题。 （值得一提的是，我是从XML文件中获取节点信息的，信息是指itemRequirement必须达到一个节点/级别，该节点上我的项目的名称是什么，例如：对于绿色药草要达到RedGreenHerb状态，它“需要”一个RedHerb，当这种组合发生时，名称“ GreenHerb”将更改为“ RedGreenHerb”，如果您想知道RedHerb发生了什么，它就消失了，我不需要它），这是我的数据结构：

public struct TransData
{
    public TransData(string transItemName, string itemRequired)
    {
        this.transItemName = transItemName;
        this.itemRequired = itemRequired;
    }
    public string transItemName;
    public string itemRequired;
}

public class TransNode
{
    public List<TransNode> nodes = new List<TransNode>();
    public TransData data;
    public TransNode(TransNode node): this(node.data.transItemName, node.data.itemRequired) { }
    public TransNode(string itemName, string itemRequired)
    {
       data = new TransData(itemName, itemRequired);
    }
}

public class TransLevel
{
    public List<TransNode> nodes = new List<TransNode>();
    public TransNode NextNode { get { return nodes[cnt++ % nodes.Count]; } }
    int cnt;
}

public class TransTree
{    
    public TransTree(string itemName)
    {
        this.itemName = itemName;
    }
    public string itemName;
    public TransNode[] nodes;
    public List <TransLevel> levels = new List<TransLevel>();
    // other stuff...
}

让我解释一下：TransTree实际上是基础节点，它的开头具有项的名称（例如GreenHerb），树具有多个级别（您在图片中看到的黑色线条），每个级别都有一个节点数，每个节点都带有一个新的项目数据，以及许多要指向的节点（子节点）。现在您可能会问，需要在TransTree类中放置节点列表吗？ -在向您展示如何从XML文件获取数据后，我将回答：

public TransTree GetTransItemData(string itemName)
{
    var doc = new XmlDocument();
    var tree = new TransTree(itemName);
    doc.LoadXml(databasePath.text);

    var itemNode = doc.DocumentElement.ChildNodes[GetIndex(itemName)];
    int nLevels = itemNode.ChildNodes.Count;
    for (int i = 0; i < nLevels; i++) {
       var levelNode = itemNode.ChildNodes[i];
       tree.levels.Add(new TransLevel());
       int nPaths = levelNode.ChildNodes.Count;
       for (int j = 0; j < nPaths; j++) {
            var pathNode = levelNode.ChildNodes[j];
        string newName = pathNode.SelectSingleNode("NewName").InnerText;
        string itemRequired = pathNode.SelectSingleNode("ItemRequired").InnerText;
        tree.levels[i].nodes.Add(new TransNode(newName, itemRequired));
       }
    }
    tree.ConnectNodes(); // pretend these two
    tree.RemoveLevels(); // lines don't exist for now
    return tree;

}

这是一个XML示例，可以使所有内容变得清晰：
ItemName-> Level-> Path（仅是节点）-> Path数据

<IOUTransformableItemsDatabaseManager>
  <GreenHerb>
    <Level_0>
      <Path_0>
        <NewName>RedGreenHerb</NewName>
        <ItemRequired>RedHerb</ItemRequired>
      </Path_0>
      <Path_1>
        <NewName>BlueGreenHerb</NewName>
        <ItemRequired>BlueHerb</ItemRequired>
      </Path_1>
    </Level_0>
    <Level_1>
      <Path_0>
        <NewName>GreyHerb</NewName>
        <ItemRequired>BlueHerb</ItemRequired>
      </Path_0>
    </Level_1>
  </GreenHerb>
</IOUTransformableItemsDatabaseManager>

现在，这样做的问题在于节点之间没有相互连接，那又意味着什么呢？好吧，如果某个项目采用某个路径到达某个特定级别，那么我们当然不需要继续存储其他路径，而这些路径并没有占用，那么为什么要将它们保留在内存中？ （没有回滚的路径，一旦您走了一条路，就是您必须沿着那条路走，再也不回头了）我想拥有的是，当我取出一个节点时，它下面的所有其他节点也会下降，这是有道理的，但是目前我到目前为止的操作方式是这样的：

如您所见，节点未连接，保持它们的是关卡！这意味着，当前我无法取出节点，而取出其所有子节点。 （在没有连接节点的事实的情况下这样做确实很困难，并且会大大降低性能），这使我们能够：

tree.ConnectNodes(); 
tree.RemoveLevels();

我首先连接节点，然后删除级别？为什么，因为如果我不这样做，那么每个节点都有对其的两个引用，一个来自其父节点，另一个来自当前级别。
现在ConnectNode实际上是针对我显示的一棵长树，而不是针对具有7种状态的优化树：

    // this is an overloaded version I use inside a for loop in ConnectNodes()
    private void ConnectNodes(int level1, int level2)
    {
        int level1_nNodes = levels[level1].nodes.Count;
        int level2_nNodes = levels[level2].nodes.Count;

        // the result of the division gives us the number of nodes in level2,
        // that should connect to each node in level1. 12/4 = 3, means that each
        // node from level1 will connect to 3 nodes from level2;
        int nNdsToAtch = level2_nNodes / level1_nNodes;
        for (int i = 0, j = 0; i < level2_nNodes; j++)
        {
            var level1_nextNode = levels[level1].nodes[j];
            for (int cnt = 0; cnt < nNdsToAtch; cnt++, i++)
            {
                var level2_nextNode = levels[level2].nodes[i];
                level1_nextNode.nodes.Add(new TransNode(level2_nextNode));
            }
        }
   }

最终这就是我想在另一棵树上拥有的东西，但是我不知道该怎么做。我想连接节点并形成我显示的第二棵树，它比ex的4个层次相对简单，我什至无法连接画中的节点！ （当我尝试4个级别时）

如果您盯着它看，会发现与二进制数字有些相似，这是我的二进制形式的树：

001
010
100
011
101
110
111

每个“ 1”代表一个实际项目，“ 0”表示空。在我的树中，“ 001” =蓝色，“ 010” =绿色，“ 100” =红色，“ 011”表示绿色+蓝色，...“ 111” =灰色（最终级别）

因此，现在我对所有事情都进行了解释，首先：我的方法正确吗？如果不是，那是什么？
如果是这样，那么我可以使用/制作的数据结构是什么？如果我想出的数据结构在原位，那么如何将XML文件中的数据存储到我的数据结构中，将节点连接在一起，所以每当取出一个节点时，它就会取出其子节点用它？

在此先感谢您的帮助和耐心:)

编辑：有趣的是，这整个系统适用于在整个游戏中仅出现一次的物品（被拾取一次）。这就是为什么每当我走一条路径时，都会从内存中删除它，并且每当我拿起一个项目时，都会从数据库中删除它的条目，因为我不会再遇到它了。

编辑：请注意，我不仅通过字符串表示我的项目，它们还有很多其他属性。但是在这种情况下，我只关心它们的名称，这就是为什么我要处理字符串。

参考方案

在此解决方案中，我不喜欢的是：

简单的解决方案是最好的解决方案
由于您的xml基于图形，因此难以维护。
不要真正利用OOP
错误来源
可能将Reflection用于小问题（我之所以这么说，是因为如果您做这样的游戏，您将面临更多困难的问题；））。这意味着不必要的复杂性。

我在此解决方案中喜欢什么：

您刚刚完全理解了问题。每个项目都有与其他对象的转换列表。现在的问题是如何表示（而不是存储）它

我将要做什么（恕我直言，您的解决方案也不错）：在仅节点的角度上使用OOP。因此，如果要将树附加到数据结构，则树将成为状态机（正如您所说的path;））。

public class InventoryObject
{
    protected Dictionnary<Type, InventoryObject> _combinations = new Dictionnary<Type, InventoryObject>();

    public InventoryObject() {}       

    public InventoryObject Combine(InventoryObject o)
    {
       foreach (var c in _combinations)
          if (typeof(o) == c.Key)
            return c.Value

       throw new Exception("These objects aren't combinable");
    }
}

public class BlueHerb : InventoryObject
{
    public Herb()
    {
       _combinations.Add(RedHerb, new BlueRedHerb());
       _combinations.Add(GreenHerb, new BlueGreenHerb());
    }
}

public class BlueRedHerb: InventoryObject
{
    public BlueRedHerb()
    {
       _combinations.Add(GreenHerb, new GreyHerb());
    }
}

然后只需调用BlueHerb.Combine(myRedHerb);即可得到结果。您还可以执行BlueHerb.Combine(myStone);并轻松调试。

我尝试使我的示例尽可能简单。为了点亮代码，可以进行很多修改（类Herb，类CombinedHerb，使用LINQ查询等）。

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