javascript数据结构之多叉树经典操作示例【创建、添加、遍历、移除等】

本文实例讲述了javascript数据结构之多叉树经典操作。分享给大家供大家参考，具体如下：

本文实例讲述了javascript数据结构之多叉树经典操作。分享给大家供大家参考，具体如下：

多叉树可以实现复杂的数据结构的存储，通过遍历方法可以方便高效的查找数据，提高查找的效率，同时方便管理节点数据。javascript的DOM其实就是以多叉树的形式存储的。下面用javascript来实现多叉树的数据结构

1、创造一个节点

数据是以节点的形式存储的：

class Node {
 constructor(data) {
 this.data = data;
 this.parent = null;
 this.children = [];
 }
}

2、创造树

树用来连接节点，就像真实世界树的主干一样，延伸着很多分支

class MultiwayTree {
 constructor() {
 this._root = null;
 }
}

3、添加一个节点

function add(data, toData, traversal) {
 let node = new Node(data)
 // 第一次添加到根节点
 // 返回值为this，便于链式添加节点
 if (this._root === null) {
 this._root = node;
 return this;
 }
 let parent = null,
 callback = function(node) {
 if (node.data === toData) {
 parent = node;
 return true;
 }
 };
 // 根据遍历方法查找父节点（遍历方法后面会讲到），然后把节点添加到父节点
 // 的children数组里
 // 查找方法contains后面会讲到
 this.contains(callback, traversal);
 if (parent) {
 parent.children.push(node);
 node.parent = parent;
 return this;
 } else {
 throw new Error('Cannot add node to a non-existent parent.');
 }
}

4、深度优先遍历

深度优先会尽量先从子节点查找，子节点查找完再从兄弟节点查找，适合数据深度比较大的情况，如文件目录

function traverseDF(callback) {
 let stack = [], found = false;
 stack.unshift(this._root);
 let currentNode = stack.shift();
 while(!found && currentNode) {
 // 根据回调函数返回值决定是否在找到第一个后继续查找
 found = callback(currentNode) === true ? true : false;
 if (!found) {
 // 每次把子节点置于堆栈最前头，下次查找就会先查找子节点
 stack.unshift(...currentNode.children);
 currentNode = stack.shift();
 }
 }
}

5、广度优先遍历

广度优先遍历会优先查找兄弟节点，一层层往下找，适合子项较多情况，如公司岗位级别

function traverseBF(callback) {
 let queue = [], found = false;
 queue.push(this._root);
 let currentNode = queue.shift();
 while(!found && currentNode) {
 // 根据回调函数返回值决定是否在找到第一个后继续查找
 found = callback(currentNode) === true ? true : false;
 if (!found) {
 // 每次把子节点置于队列最后，下次查找就会先查找兄弟节点
 queue.push(...currentNode.children)
 currentNode = queue.shift();
 }
 }
}

6、包含节点

function contains(callback, traversal) {
 traversal.call(this, callback);
}

回调函数算法可自己根据情况实现，灵活度较高

7、移除节点

// 返回被移除的节点
function remove(data, fromData, traversal) {
 let parent = null,
 childToRemove = null,
 callback = function(node) {
 if (node.data === fromData) {
 parent = node;
 return true;
 }
 };
 this.contains(callback, traversal);
 if (parent) {
 let index = this._findIndex(parent.children, data);
 if (index < 0) {
 throw new Error('Node to remove does not exist.');
 } else {
 childToRemove = parent.children.splice(index, 1);
 }
 } else {
 throw new Error('Parent does not exist.');
 }
 return childToRemove;
}

_findIndex实现:

function _findIndex(arr, data) {
 let index = -1;
 for (let i = 0, len = arr.length; i < len; i++) {
 if (arr[i].data === data) {
 index = i;
 break;
 }
 }
 return index;
}

完整算法

class Node {
 constructor(data) {
 this.data = data;
 this.parent = null;
 this.children = [];
 }
}
class MultiwayTree {
 constructor() {
 this._root = null;
 }
 //深度优先遍历
 traverseDF(callback) {
 let stack = [], found = false;
 stack.unshift(this._root);
 let currentNode = stack.shift();
 while(!found && currentNode) {
 found = callback(currentNode) === true ? true : false;
 if (!found) {
 stack.unshift(...currentNode.children);
 currentNode = stack.shift();
 }
 }
 }
 //广度优先遍历
 traverseBF(callback) {
 let queue = [], found = false;
 queue.push(this._root);
 let currentNode = queue.shift();
 while(!found && currentNode) {
 found = callback(currentNode) === true ? true : false;
 if (!found) {
 queue.push(...currentNode.children)
 currentNode = queue.shift();
 }
 }
 }
 contains(callback, traversal) {
 traversal.call(this, callback);
 }
 add(data, toData, traversal) {
 let node = new Node(data)
 if (this._root === null) {
 this._root = node;
 return this;
 }
 let parent = null,
 callback = function(node) {
 if (node.data === toData) {
 parent = node;
 return true;
 }
 };
 this.contains(callback, traversal);
 if (parent) {
 parent.children.push(node);
 node.parent = parent;
 return this;
 } else {
 throw new Error('Cannot add node to a non-existent parent.');
 }
 }
 remove(data, fromData, traversal) {
 let parent = null,
 childToRemove = null,
 callback = function(node) {
 if (node.data === fromData) {
 parent = node;
 return true;
 }
 };
 this.contains(callback, traversal);
 if (parent) {
 let index = this._findIndex(parent.children, data);
 if (index < 0) {
 throw new Error('Node to remove does not exist.');
 } else {
 childToRemove = parent.children.splice(index, 1);
 }
 } else {
 throw new Error('Parent does not exist.');
 }
 return childToRemove;
 }
 _findIndex(arr, data) {
 let index = -1;
 for (let i = 0, len = arr.length; i < len; i++) {
 if (arr[i].data === data) {
 index = i;
 break;
 }
 }
 return index;
 }
}

控制台测试代码

var tree = new MultiwayTree();
tree.add('a')
 .add('b', 'a', tree.traverseBF)
 .add('c', 'a', tree.traverseBF)
 .add('d', 'a', tree.traverseBF)
 .add('e', 'b', tree.traverseBF)
 .add('f', 'b', tree.traverseBF)
 .add('g', 'c', tree.traverseBF)
 .add('h', 'c', tree.traverseBF)
 .add('i', 'd', tree.traverseBF);
console.group('traverseDF');
tree.traverseDF(function(node) {
 console.log(node.data);
});
console.groupEnd('traverseDF');
console.group('traverseBF');
tree.traverseBF(function(node) {
 console.log(node.data);
});
console.groupEnd('traverseBF');
// 深度优先查找
console.group('contains1');
tree.contains(function(node) {
 console.log(node.data);
 if (node.data === 'f') {
 return true;
 }
}, tree.traverseDF);
console.groupEnd('contains1')
// 广度优先查找
console.group('contains2');
tree.contains(function(node) {
 console.log(node.data);
 if (node.data === 'f') {
 return true;
 }
}, tree.traverseBF);
console.groupEnd('contains2');
tree.remove('g', 'c', tree.traverseBF);

这里使用在线HTML/CSS/JavaScript代码运行工具：http://tools.jb51.net/code/HtmlJsRun测试运行效果如下：

感兴趣的朋友可以自己测试一下看看运行效果。