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詳解JavaScript樹結(jié)構(gòu)

 更新時(shí)間：2017年01月09日 08:39:17   作者：猴子  
對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)“樹”，想必大家都熟悉，本文，我們就再來回顧一下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的二叉樹與樹，并用JavaScript實(shí)現(xiàn)它們。下面就跟著小編一起來看下吧

對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)“樹”，想必大家都熟悉，今兒，我們就再來回顧一下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的二叉樹與樹，并用JavaScript實(shí)現(xiàn)它們。

ps:樹結(jié)構(gòu)在前端中，很多地方體現(xiàn)得淋漓盡致，如Vue的虛擬DOM以及冒泡等等。

二叉樹

--概念--

二叉樹是一種樹形結(jié)構(gòu)，它的特點(diǎn)是每個(gè)結(jié)點(diǎn)至多只有兩棵子樹（即二叉樹中不存在度大于2的結(jié)點(diǎn)），并且，二叉樹的子樹有左右之分，其次序不能任意顛倒。

如下，就是一棵二叉樹（注：下文二叉樹相關(guān)例子，都以該二叉樹為例）：

且，遍歷二叉樹（traversing binary tree）有三種常用方式，如下：

1）、先序遍歷二叉樹 （根左右）  

        若二叉樹為空，則空操作；否則

        --訪問根結(jié)點(diǎn)；

        --先序遍歷左子樹；

        --先序遍歷右子樹。

例如，上述例子中的二叉樹，遍歷結(jié)果如下：

2）、中序遍歷二叉樹（左根右）

         若二叉樹為空，則空操作；否則

         --中序遍歷左子樹；

         --訪問根結(jié)點(diǎn)；

         --中序遍歷右子樹。

例如，上述例子中的二叉樹，遍歷結(jié)果如下：

3）、后序遍歷二叉樹（左右根）

        若二叉樹為空，則空操作；否則

        --后序遍歷左子樹；

        --后序遍歷右子樹；

--訪問根結(jié)點(diǎn)。

例如，上述例子中的二叉樹，遍歷結(jié)果如下：

好了，了解了二叉樹以及遍歷方式，那么，接下來我們就一起用JavaScrip來實(shí)現(xiàn)下吧，當(dāng)然采用鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)。

首先，利用JavaScript構(gòu)造函數(shù)建立二叉樹結(jié)點(diǎn)，如下：

function TreeNode(){
 this.data = null;//該節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)
 this.lchild = null;//左子樹
 this.rchild = null;//右子樹    
};

然后，我們可以通過遍歷二叉樹的算法，構(gòu)建一棵二叉樹，如下，采用先序序列建立一棵二叉樹方法：

/*
*method:采用先序序列建立二叉樹
*@params: nodeList（Array） --樹節(jié)點(diǎn)，以先序序列存入數(shù)組中，null代表空節(jié)點(diǎn)
*/
TreeNode.createBiTree = function(nodeList){
 var i = 0;
 return (function getNode(){
  var node = null,
   val = nodeList[i++];
  if(!val){
   node = null;
  }else{
   node = new TreeNode();
   node.data = val;
   node.lchild = getNode();
   node.rchild = getNode();
  }
  return node;
 })();
};

最后，就是遍歷一棵二叉樹咯，分別為先序遍歷（PreOrderTraverse）、中序遍歷（InOrderTraverse）以及后序遍歷（PostOrderTraverse），如下：

TreeNode.prototype = {
 constructor: TreeNode,
 _PreOrderTraverse: function(node){
  if(node){
   console.log(node.data);
   this._PreOrderTraverse(node.lchild);
   this._PreOrderTraverse(node.rchild);
  }
 },
 PreOrderTraverse: function(){
  console.log('PreOrder:');
  this._PreOrderTraverse(this);
 },
 _InOrderTraverse: function(node){
  if(node){
   this._InOrderTraverse(node.lchild);
   console.log(node.data);
   this._InOrderTraverse(node.rchild);
  }
 },
 InOrderTraverse: function(){
  console.log('InOrder:');
  this._InOrderTraverse(this);
 },
 _PostOrderTraverse: function(node){
  if(node){
   this._PostOrderTraverse(node.lchild);
   this._PostOrderTraverse(node.rchild);
   console.log(node.data);
  }
 },
 PostOrderTraverse: function(){
  console.log('PostOrder:');
  this._PostOrderTraverse(this);
 }
};

好了，利用上述二叉樹例子，我們可以自行測試下：

var treeNode = null,
 nodeList = ['A', 'B', 'C', null, null, 'D', 'E', null, 'G', null, null, 'F', null, null, null];
//getting a binary tree from nodeList
treeNode = TreeNode.createBiTree(nodeList); 
//traversing the tree of treeNode
treeNode.PreOrderTraverse();//ABCDEGF
treeNode.InOrderTraverse();//CBEGDFA
treeNode.PostOrderTraverse();//CGEFDBA

樹

--概念--

樹是n（n>=0）個(gè)結(jié)點(diǎn)的有限集。在任意一棵非空樹中，有且僅有一個(gè)特定的稱為根（root）的結(jié)點(diǎn)，當(dāng)n>1時(shí)，其余結(jié)點(diǎn)可分為m（m>0）個(gè)互不相交的有限集，其中每個(gè)集合本身又是一棵樹，稱為根的子樹。當(dāng)然，二叉樹肯定屬于樹咯。

如下，就是一棵樹（注：下文樹的相關(guān)例子，都以該樹為例）：

且，遍歷一棵多孩子樹，有兩種常用遍歷方式，如下：

1) 、先根遍歷，和深度優(yōu)先搜索（Depth_First Search）遍歷類似。都是利用棧來遍歷元素，如下：

2) 、按層次遍歷，和廣度優(yōu)先搜索（Breadth_First Search）遍歷類似。都是利用隊(duì)列來遍歷元素，如下：

好了，了解了樹以及遍歷方式，那么，接下來我們就一起用JavaScrip來實(shí)現(xiàn)下吧，當(dāng)然也是采用鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)。

首先，利用JavaScript建立樹結(jié)點(diǎn)，如下：

/*
*@Params: data --節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)
   children -- 所有孩子結(jié)點(diǎn)
*/
function TreeNode(data, children){
 if(!(this instanceof TreeNode)){
  return new TreeNode(data, children); 
 }
 this.data = data || null;
 this.children = children || [];
};

根據(jù)上述TreeNode構(gòu)造函數(shù)，我們可以將例子中的樹，表示如下：

var treeNode = TreeNode('A', [
       TreeNode('B', [TreeNode('E')]),
       TreeNode('C'),
       TreeNode('D')
     ]);

接著，就是編寫遍歷樹方法咯，分別為先根遍歷和按層次遍歷，如下：

TreeNode.prototype = {
 constructor: TreeNode,
 _traverseAsDFS: function(node){//先根遍歷
  var self = this;
  if(node){
   console.log(node.data);
   node.children.forEach(function(child){
    if(child.children.length){
     self._traverseAsDFS(child);
    }else{
     console.log(child.data);
    }
   });
  } 
 },
 traverseAsDFS: function(){
  console.log('Depth_First Search');
  this._traverseAsDFS(this); 
 },
 traverseAsBFS: function(){//按層次遍歷
  var queue = [];
  console.log('Breadth_First Search');
  console.log(this.data);
  if(this.children.length){
   queue.push(this);
  }
  while(queue.length){
   let tempNode = queue.shift();
   tempNode.children.forEach(function(child){
    console.log(child.data);
    if(child.children.length){
     queue.push(child);
    }       
   });
  }
 }
};

好了，利用上述二叉樹例子，我們可以自行測試下：

var treeNode = TreeNode('A', [
       TreeNode('B', [TreeNode('E')]),
       TreeNode('C'),
       TreeNode('D')
     ]);
treeNode.traverseAsDFS();//ABECD
treeNode.traverseAsBFS();//ABCDE

關(guān)于上述全部代碼，見github。

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作能帶來一定的幫助，同時(shí)也希望多多支持腳本之家！

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