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Java實(shí)現(xiàn)樹(shù)形菜單的方法總結(jié)

更新時(shí)間：2023年08月30日 10:46:40 作者：一只愛(ài)擼貓的程序猿

當(dāng)我們想要展示層級(jí)結(jié)構(gòu),如文件目錄、組織結(jié)構(gòu)或分類(lèi)目錄時(shí),樹(shù)形菜單是一個(gè)直觀且有效的解決方案,本文為大家整理了java中幾種常見(jiàn)方法,希望對(duì)大家有所幫助

當(dāng)我們想要展示層級(jí)結(jié)構(gòu)，如文件目錄、組織結(jié)構(gòu)或分類(lèi)目錄時(shí)，樹(shù)形菜單是一個(gè)直觀且有效的解決方案。在Java中，有多種方式可以實(shí)現(xiàn)樹(shù)形菜單，本文將介紹其中幾種常見(jiàn)方法，并配有示例代碼。

1. 使用遞歸法

遞歸法是最直觀的實(shí)現(xiàn)樹(shù)形菜單的方法。我們先定義節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，然后通過(guò)遞歸方式構(gòu)建每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)。

實(shí)例代碼：

class TreeNode {
    int id;
    int parentId;
    String name;
    List<TreeNode> children;
    // 構(gòu)造函數(shù)、getters、setters省略
}
public List<TreeNode> buildTree(List<TreeNode> nodes, int parentId) {
    List<TreeNode> tree = new ArrayList<>();
    for (TreeNode node : nodes) {
        if (node.parentId == parentId) {
            node.children = buildTree(nodes, node.id);
            tree.add(node);
        }
    }
    return tree;
}

2. 使用隊(duì)列法 (層次遍歷)

使用隊(duì)列實(shí)現(xiàn)樹(shù)形菜單可以有效減少遞歸的深度，特別是在樹(shù)形結(jié)構(gòu)很深的情況下。

實(shí)例代碼：

public List<TreeNode> buildTreeWithQueue(List<TreeNode> nodes) {
    if (nodes == null || nodes.isEmpty()) {
        return Collections.emptyList();
    }
    Map<Integer, TreeNode> nodeMap = nodes.stream().collect(Collectors.toMap(TreeNode::getId, node -> node));
    List<TreeNode> tree = new ArrayList<>();
    Queue<TreeNode> queue = new LinkedList<>(nodes);
    while (!queue.isEmpty()) {
        TreeNode node = queue.poll();
        if (node.parentId == 0) {
            tree.add(node);
        } else {
            TreeNode parent = nodeMap.get(node.parentId);
            if (parent.children == null) {
                parent.children = new ArrayList<>();
            }
            parent.children.add(node);
        }
    }
    return tree;
}

3. 使用Map索引優(yōu)化

通過(guò)使用Map進(jìn)行索引，可以提高搜索效率，特別是當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量非常多時(shí)。

實(shí)例代碼：

public List<TreeNode> buildTreeWithMap(List<TreeNode> nodes) {
    Map<Integer, List<TreeNode>> childrenMap = new HashMap<>();
    List<TreeNode> rootNodes = new ArrayList<>();
    for (TreeNode node : nodes) {
        if (node.parentId == 0) {
            rootNodes.add(node);
        } else {
            childrenMap
                .computeIfAbsent(node.parentId, k -> new ArrayList<>())
                .add(node);
        }
    }
    for (TreeNode rootNode : rootNodes) {
        rootNode.children = getChildren(rootNode.id, childrenMap);
    }
    return rootNodes;
}
private List<TreeNode> getChildren(int parentId, Map<Integer, List<TreeNode>> childrenMap) {
    List<TreeNode> children = childrenMap.get(parentId);
    if (children != null) {
        for (TreeNode child : children) {
            child.children = getChildren(child.id, childrenMap);
        }
    }
    return children;
}

4. 數(shù)據(jù)庫(kù)的樹(shù)形編碼的方式

步驟1: 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)

首先，我們需要一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表來(lái)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)：

CREATE TABLE tree_nodes (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    name VARCHAR(255) NOT NULL,
    path VARCHAR(255) DEFAULT '',
    parent_id INT
);

其中，path字段用于存儲(chǔ)從根節(jié)點(diǎn)到當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的路徑，如1/3/5/。

步驟2: Java 數(shù)據(jù)模型

我們需要一個(gè)Java類(lèi)來(lái)表示數(shù)據(jù)庫(kù)中的節(jié)點(diǎn)：

public class TreeNode {
    private int id;
    private String name;
    private String path;
    private int parentId;
    // Getter, Setter 和 Constructor
}

步驟3: 插入節(jié)點(diǎn)

插入一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)時(shí)，我們需要計(jì)算它的路徑：

public void addNode(String name, int parentId, Connection connection) throws SQLException {
    String path;
    if (parentId == 0) {
        path = "/";
    } else {
        String parentPathQuery = "SELECT path FROM tree_nodes WHERE id = ?";
        try (PreparedStatement stmt = connection.prepareStatement(parentPathQuery)) {
            stmt.setInt(1, parentId);
            ResultSet rs = stmt.executeQuery();
            if (rs.next()) {
                path = rs.getString("path") + parentId + "/";
            } else {
                throw new SQLException("Parent not found");
            }
        }
    }
    String insertQuery = "INSERT INTO tree_nodes (name, path, parent_id) VALUES (?, ?, ?)";
    try (PreparedStatement stmt = connection.prepareStatement(insertQuery)) {
        stmt.setString(1, name);
        stmt.setString(2, path);
        stmt.setInt(3, parentId);
        stmt.executeUpdate();
    }
}

步驟4: 獲取某節(jié)點(diǎn)的所有子節(jié)點(diǎn)

public List<TreeNode> getChildren(int nodeId, Connection connection) throws SQLException {
    List<TreeNode> children = new ArrayList<>();
    String pathQuery = "SELECT path FROM tree_nodes WHERE id = ?";
    String path;
    try (PreparedStatement stmt = connection.prepareStatement(pathQuery)) {
        stmt.setInt(1, nodeId);
        ResultSet rs = stmt.executeQuery();
        if (rs.next()) {
            path = rs.getString("path") + nodeId + "/";
        } else {
            throw new SQLException("Node not found");
        }
    }
    String childrenQuery = "SELECT * FROM tree_nodes WHERE path LIKE ?";
    try (PreparedStatement stmt = connection.prepareStatement(childrenQuery)) {
        stmt.setString(1, path + "%");
        ResultSet rs = stmt.executeQuery();
        while (rs.next()) {
            TreeNode node = new TreeNode();
            node.setId(rs.getInt("id"));
            node.setName(rs.getString("name"));
            node.setPath(rs.getString("path"));
            node.setParentId(rs.getInt("parent_id"));
            children.add(node);
        }
    }
    return children;
}

總結(jié)

以上我們介紹了三種在Java中實(shí)現(xiàn)樹(shù)形菜單的方法，從基礎(chǔ)的遞歸法、隊(duì)列法到使用Map進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)實(shí)際需求和數(shù)據(jù)量大小，你可以選擇合適的方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。不過(guò)，無(wú)論使用哪種方法，都要確保理解樹(shù)形結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)原理和具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，以確保代碼的正確性和效率。還有一種是路徑枚舉方式的一個(gè)簡(jiǎn)單例子，它已經(jīng)足夠用于實(shí)際應(yīng)用。當(dāng)然，還有許多細(xì)節(jié)可以優(yōu)化，如路徑長(zhǎng)度限制、節(jié)點(diǎn)移動(dòng)等。而其他的樹(shù)形編號(hào)方法，如嵌套集模型和閉包表，會(huì)有更復(fù)雜的邏輯。但總的來(lái)說(shuō)，理解核心概念并將其應(yīng)用于實(shí)際代碼是關(guān)鍵。

到此這篇關(guān)于Java實(shí)現(xiàn)樹(shù)形菜單的方法總結(jié)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java樹(shù)形菜單內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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