C#实验笔记#1:第一个程序

我本对分享毫无兴趣，也从未有过编写教程的想法。

然而这个学期的C#课程的教授要求我以教程的形式撰写实验报告。不出所料，写完后总有许多同学欲向我借去"借鉴"。那么多人，一个个发属实有些繁琐，索性丢到自己的个人站上让大家自由借阅。

于是就有了这一系列笔记。随便写写，从心所欲，谨慎阅读。

C# 是一个现代的、通用的、面向对象的编程语言，它是由微软（Microsoft）开发的，由 Ecma 和 ISO 核准认可的。

C# 是由 Anders Hejlsberg 和他的团队在 .Net 框架开发期间开发的。

C# 是专为公共语言基础结构（CLI）设计的。CLI 由可执行代码和运行时环境组成，允许在不同的计算机平台和体系结构上使用各种高级语言。

配置开发环境

在C#的学习过程中，我们一般使用Visual Studio或者VS Code来编写，前者体积较大，但功能较为完善，配置也较容易；后者虽然轻量，但配置环境对于初学者来说较为困难。所以笔者在此使用了Visual Studio来进行编写。

下载VS

首先前往VS官网进行下载。

然后下载完安装包后进行安装，一路点NEXT就好了。

新建项目

由于这次只是编写一个简单的二叉树，所以我们只要创建控制台应用就足够了。

接着进入下一步，输入程序名称，选择存放目录，之后点击“创建”，就可以开始编写我们的第一个程序了。

第一个程序

作为刚刚接触C#的我们，自然要从一个较为简单的程序开始入手。这里笔者选择抽到了实验2.4：

2.4 用C#构造一棵二叉树，并从根开始，按层的顺序，从右到左，从上到下，依次进行访问。

既然如此，我们就先来了解一下二叉树是什么。

二叉树

二叉树，顾名思义就是一颗拥有二叉的树。从根节点开始，每个节点都分为左右两个子节点，在每个节点处可以存储数据。当然，子节点并不是必需的，可以仅拥有一个子节点，甚至可以没有子节点。

层序遍历

层序遍历，顾名思义：就是按层的顺序进行遍历，从上到下按每层的顺序分别从左到右遍历。例如图中的这棵树，层序遍历的结果就是：

F -> C -> E -> A -> D -> H -> G -> B -> M

很显然，我们要实现的算法与层序遍历类似。

算法实现

创建一棵树

public class Tree
{
    public string value = "";
    public Tree left = null;
    public Tree right = null;
}

这就是一个最基础的节点，很简单，就三行代码。第一行储存节点的数据，第二三行分别储存了另外两个节点，默认都为null。

给这棵树赋值

static void CreateTree(Tree tree)
{
    tree.value = "root";
    tree.left = new Tree
                    {
                      value = "left1",
                      left = new Tree
                      {
                         value = "left2",
                      },
                      ...
                      };
   ...
}

赋完值后的这棵树长这样：

此时，我们就可以对它进行遍历输出了。

队列

在进行遍历算法之前，我们要先了解一下队列：

队列（Queue）代表了一个先进先出的对象集合。当您需要对各项进行先进先出的访问时，则使用队列。当您在列表中添加一项，称为入队，当您从列表中移除一项时，称为出队。

层序遍历需要依靠队列来实现。

遍历

public static void RevLevelOrder(Tree tree)
{
	var queue = new System.Collections.Generic.Queue<Tree>();
    queue.Enqueue(tree); //根节点入队
	while (queue.Count!=0)
    {
        var item = queue.Dequeue(); //出队
        Console.Write(item.value + " ");
        if (item.right != null)
        {
            queue.Enqueue(item.right); //下一层的右节点入队
        }
        if (item.left != null)
        {
            queue.Enqueue(item.left); //下一层的左节点入队
        }
    }
}