使用图表对家庭关系建模

Question

我正在尝试将家庭关系建模为图表，以便我可以查询它们以查找关联关系和其他关系。这是为了练习，所以我不能使用现有的解决方案，如图形数据库等。

我正在尝试对类似这样的模型进行建模，其中相关对象之间存在边缘 entities(Person) 表示关系。

我就是这样开始的。

public class Person
{
    public string Name { get; set; }
    List<IEdge> Children { get; set; }
    IEdge Spouse { get; set; }
    IEdge Father { get; set; }
    IEdge Mother { get; set; }
}

public class Edge
{
    Person From { get; set; }
    Person To { get; set; }
    public string RelationshipType { get; set; }
}
public class Family
{
    Dictionary<string, Person> familyGraph = new Dictionary<string, Person>();
}

邻接表表示将存储在一个键值对中，一个人的所有边将存储在相应的 Person 节点中。

因此添加与此的关系很简单。

现在说到挽回关系，比如找兄弟姐妹，舅舅等等。我有点不得不手动导航边缘以找到适合每种关系的合适人选。对于每段关系，我都必须这样做。

例如，为了找到我的侄女，我必须遍历我妈妈找到我的兄弟姐妹并得到他们的 children,

为了找到我的婆婆。我必须穿越到我妻子那里去找她妈妈。我在想这就是使用此数据结构的代码的样子

List<string> FindNeice(string username)
{
    currentPerson = GerPerson(username)
    siblings = currentPerson.Mother.Children;
    niece = siblings.Where(mbox => mbox.Gender == "F").SelectMany(m => m.Children);
}

所以这必须存在于每一段关系中。是的，有些可以重复使用，因为 Maternal/Paternal 关系与你和你妻子之间交换的起始人物相同。

我在想是否有更好的方法对此建模以及编写提取关系的更好方法。

Answer 1

家庭关系看似简单，却匆匆变复杂。你提到 in-law 关系（你是岳母），但更亲密的关系也很复杂。以兄弟姐妹为例。技术上：

兄弟姐妹是指与您有同一个生母和父亲的人。
一个half-sibling是一个与你有相同生母或父亲的人。
A step-sibling 是其生母或父亲与您的生母或父亲结婚的人。

甚至不要让我开始收养关系。

但是让我们暂时搁置这些复杂问题并假设一个没有 step-brothers、half-sisters 等的世界：一个简单的家谱。

对此进行建模的最灵活的方法是创建一个 Person 记录，其中包含有关此人的信息，但不包含任何关系的信息。例如，该信息可以是姓名、出生日期等。而且那个人有一个永远不会改变的唯一标识符。比方说，一个 64 位数字。您有 table 条 Person 条记录。

您还有 table 条 Relationship 条记录。每条记录都包含源、目标和关系类型。有两种类型的关系：Parent 和配偶。

（我故意将性别关系排除在这个简单的例子之外，因为包括它会增加不必要的复杂性，而当前关于性别认同的社会讨论使它变得更加复杂。）

因此，如果您的直系亲属包括您 (George)、您的 parent 夫妇（Mary 和 Dave）以及您的两个兄弟姐妹（Bob 和 Sally），则关系为：

Mary, George, Parent
Dave, George, Parent
Mary, Bob, Parent
Dave, Bob, Parent
Mary, Sally, Parent
Dave, Sally, Parent
Mary, Dave, Spouse
Dave, Mary, Spouse

读作 "Mary is George's Parent."

请注意，关于是否最好包括相互的配偶关系存在一些争论。我将它们包括在这里是因为这样更容易推理。

所以如果你想找到一个人的兄弟姐妹，你这样做：

查询关系 table 以查找该人 ID 为目标的所有关系，以及关系类型 Parent。这会为您提供此人的 parent 标识符列表。
查询关系 table 以获得其中 parent 的标识符之一是来源且关系类型为 parent 的所有关系。这为您提供了所有 parent 的 children 的列表。该列表将包括原始人，以及所有 parent 的 children：根据定义，原始人的兄弟姐妹。

然后您可以选择是要为更复杂的关系编写代码，还是为这些关系开发简单的 script-like 定义。考虑：

parents - intrinsic function
children - intrinsic function
spouse - intrinsic function
siblings - (parents children) (probably should be an intrinsic, to eliminate self)
grandparents - (parents parents)
uncles/aunts - (parents siblings)
cousins - (parents siblings children)
parents-in-law - (spouse parents)
siblings-in-law - (spouse siblings)
nieces/nephews - (siblings children) + (siblings-in-law children)

鉴于 parent/child 和 spouse/spouse 关系，您可以轻松编写查询脚本以查找任何其他类型的家庭关系。编写执行这些查询的代码非常简单，如果您尝试 hand-code 它们，您将消除所有可能遇到的问题。

编码变成了编写四个内部函数（Parents、Children、Siblings 和 Spouse）的问题，每个函数都接受一个参数一个 IEnumerable<PersonId> 和 returns 一个 IEnumerable<PersonId>，然后组合这些函数。 Siblings 函数必须从结果中排除输入参数中的任何值。考辛斯成为：

var person = new List<PersonId> {personId};
var cousins = person.Parents().Siblings().Children();

编写代码以根据我描述的简单查询定义生成这些查询并不十分困难。或者，如果您更愿意使用静态关系，则可以为每个关系编写单独的函数。

现在，如果您想将其扩展到 step-siblings、half-siblings 等，您可以保持相同的基本关系并添加更多信息，例如关系 sub-type。您仍然会查询基本的 parent/child 关系，但如果需要，可以过滤掉 "steps" 和 "halfs" 或其他 sub-type。对于性别关系，只需在 Person 记录中添加性别。对于姐妹，查询兄弟姐妹并过滤结果以仅包含女性。

现在，如果您想扩展您的查询定义以包括性别，它会变成这样：

brother - (siblings male)
grandmother - (parents parents female)
maternal-uncle - (parents female siblings male)
spouse-step-sister - (spouse siblings step female)

使用图表对家庭关系建模

Modeling family relationships using a graph

language-agnostic

algorithm

tree

graph

data-structures