java構(gòu)建樹(shù)形結(jié)構(gòu)的方式及如何組裝樹(shù)狀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
思考思路
我在考慮如何在Java中構(gòu)建樹(shù)狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：常見(jiàn)的方法包括遞歸、父子引用和使用節(jié)點(diǎn)列表等?？梢酝ㄟ^(guò)創(chuàng)建樹(shù)節(jié)點(diǎn)類來(lái)表示樹(shù)形結(jié)構(gòu)，例如，可以定義“樹(shù)節(jié)點(diǎn)”類為：class Node { T data; List<Node> children; Node parent; }。
我將提供詳細(xì)分析，看看哪些方法在實(shí)際項(xiàng)目中更常見(jiàn)，如何構(gòu)建包含父子關(guān)系和操作樹(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
這個(gè)問(wèn)題的答案可能會(huì)包括多個(gè)常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方式。
在 Java 中構(gòu)建樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)方法包括：1. 遞歸：從父子關(guān)系數(shù)據(jù)遞歸構(gòu)建樹(shù)；2. 使用 Map/HashMap：存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)并根據(jù)父子關(guān)系鏈接它們。我可以提供代碼示例，如定義TreeNode 類如下：
public class TreeNode<T> {
private T data;
private List<TreeNode<T>> children = new ArrayList<>();
public TreeNode(T data) {
this.data = data;
}
public void addChild(TreeNode<T> child) {
children.add(child);
}
}
實(shí)現(xiàn)：Java構(gòu)建樹(shù)狀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
目的： 在 Java 中構(gòu)建樹(shù)狀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)是一個(gè)非常常見(jiàn)的需求，通常用于展示分層數(shù)據(jù)（如：組織架構(gòu)、菜單、文件目錄等），下面詳細(xì)介紹幾種常見(jiàn)的方法、代碼案例及實(shí)際項(xiàng)目中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。比如實(shí)現(xiàn)這樣的分層效果：
這些數(shù)據(jù)都在數(shù)據(jù)庫(kù)，所以查數(shù)據(jù)庫(kù)：查出所有的數(shù)據(jù)，然后再組裝返回給前端解析即可，當(dāng)然數(shù)據(jù)表中應(yīng)該設(shè)計(jì)成這樣：
組裝時(shí)只需要組裝成一個(gè) list 返回即可，前端拿到 list 解析。
1. 遞歸方式
原理： 遞歸方法基于“父子關(guān)系”的層級(jí)遍歷，從根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始遞歸查找和添加子節(jié)點(diǎn)。適合節(jié)點(diǎn)層次較少的場(chǎng)景。
實(shí)現(xiàn)： 利用遞歸的方式進(jìn)行樹(shù)狀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的組裝，代碼如下：
@Data
@NoArgsConstructor
public class DeptEntity {
private Long deptId;
private Long parentId;
private String deptName;
private List<DeptEntity> children;
public DeptEntity(Long deptId, Long parentId, String deptName) {
this.deptId = deptId;
this.parentId = parentId;
this.deptName = deptName;
}
}
public class Test {
// 假數(shù)據(jù)：本來(lái)這一步是需要從數(shù)據(jù)庫(kù)中查找所有的數(shù)據(jù)，然后再組裝，為了方便，這里弄成假數(shù)據(jù)
public static List<DeptEntity> getData() {
List<DeptEntity> list = new ArrayList<>();
list.add(new DeptEntity(100L, 0L, "若依科技"));
list.add(new DeptEntity(101L, 100L, "深圳總公司"));
list.add(new DeptEntity(102L, 100L, "長(zhǎng)沙分公司"));
list.add(new DeptEntity(103L, 101L, "研發(fā)部門"));
list.add(new DeptEntity(104L, 101L, "市場(chǎng)部門"));
list.add(new DeptEntity(105L, 102L, "運(yùn)維部門"));
list.add(new DeptEntity(106L, 102L, "財(cái)務(wù)部門"));
return list;
}
public static void main(String[] args) {
recursionBuildTree();
}
// 方法1：遞歸
public static void recursionBuildTree() {
// 獲取假數(shù)據(jù)
List<DeptEntity> data = getData();
// 留住最頂層節(jié)點(diǎn)
List<DeptEntity> collect = data.stream()
.filter(d -> d.getParentId() == 0L)
.collect(Collectors.toList());
//首先設(shè)置最頂層子節(jié)點(diǎn)
for (DeptEntity deptEntity : collect) {
deptEntity.setChildren(recursionBuildChildren(deptEntity.getDeptId(), data));
}
System.out.println(collect);
}
// 設(shè)置子節(jié)點(diǎn)
public static List<DeptEntity> recursionBuildChildren(Long deptId, List<DeptEntity> data) {
// 保存子節(jié)點(diǎn)
List<DeptEntity> children = new ArrayList<>();
// 尋找子節(jié)點(diǎn)
for (DeptEntity deptEntity : data) {
// 因?yàn)閐ata是最原始數(shù)據(jù)，還是需要過(guò)濾掉最頂層節(jié)點(diǎn)
if (deptEntity.getParentId() == 0L) {
continue;
}
if (deptEntity.getParentId().equals(deptId)) {
children.add(deptEntity);
}
}
//遞歸遍歷子節(jié)點(diǎn)
for (DeptEntity deptEntity : children) {
deptEntity.setChildren(recursionBuildChildren(deptEntity.getDeptId(), data));
}
return children;
}
}
2. 利用Stream流
1、上面的 DeptEntity 類代碼不變
2、寫(xiě)方法：
public class Test {
// 假數(shù)據(jù)：本來(lái)這一步是需要從數(shù)據(jù)庫(kù)中查找所有的數(shù)據(jù)，然后再組裝，為了方便，這里弄成假數(shù)據(jù)
public static List<DeptEntity> getData() {
List<DeptEntity> list = new ArrayList<>();
list.add(new DeptEntity(100L, 0L, "若依科技"));
list.add(new DeptEntity(101L, 100L, "深圳總公司"));
list.add(new DeptEntity(102L, 100L, "長(zhǎng)沙分公司"));
list.add(new DeptEntity(103L, 101L, "研發(fā)部門"));
list.add(new DeptEntity(104L, 101L, "市場(chǎng)部門"));
list.add(new DeptEntity(105L, 102L, "運(yùn)維部門"));
list.add(new DeptEntity(106L, 102L, "財(cái)務(wù)部門"));
return list;
}
public static void main(String[] args) {
streamBuildTree();
}
// 方法2：Stream流
public static void streamBuildTree() {
List<DeptEntity> data = getData();
// 按照parentId分組，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為Map<parentId, 屬于這個(gè)parentId的數(shù)據(jù)的一個(gè)集合>
Map<Long, List<DeptEntity>> collect = data.stream()
.collect(Collectors.groupingBy(DeptEntity::getParentId));
// 開(kāi)始構(gòu)建樹(shù)
List<DeptEntity> list = streamBuildChildren(0L, collect);
System.out.println(list);
}
// 設(shè)置子節(jié)點(diǎn)
public static List<DeptEntity> streamBuildChildren(Long parentId, Map<Long, List<DeptEntity>> collect) {
return Optional.ofNullable(collect.get(parentId))
.orElse(new ArrayList<>()) // 避免報(bào)空指針異常
.stream()
.peek(child -> child.setChildren(streamBuildChildren(child.getDeptId(), collect)))
.collect(Collectors.toList());
}
}
3. 基于Map（推薦）
原理： 首先將所有節(jié)點(diǎn)存入一個(gè)哈希表（Map），鍵為節(jié)點(diǎn)的 id。然后遍歷所有節(jié)點(diǎn)，根據(jù)其 parentId 找到對(duì)應(yīng)父節(jié)點(diǎn)并加入到父節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)列表中。這樣可以避免遞歸的性能問(wèn)題。
好處： 在 Java 中，使用 Map 來(lái)構(gòu)建樹(shù)結(jié)構(gòu)是一種高效的方法。該方法避免了遞歸的性能問(wèn)題，并且可以快速查找節(jié)點(diǎn)，提高構(gòu)建樹(shù)的效率。
實(shí)現(xiàn)： 如下：
1、上面的 DeptEntity 類代碼不變
2、寫(xiě)方法：
public class Test {
// 假數(shù)據(jù)：本來(lái)這一步是需要從數(shù)據(jù)庫(kù)中查找所有的數(shù)據(jù)，然后再組裝，為了方便，這里弄成假數(shù)據(jù)
public static List<DeptEntity> getData() {
List<DeptEntity> list = new ArrayList<>();
list.add(new DeptEntity(100L, 0L, "若依科技"));
list.add(new DeptEntity(101L, 100L, "深圳總公司"));
list.add(new DeptEntity(102L, 100L, "長(zhǎng)沙分公司"));
list.add(new DeptEntity(103L, 101L, "研發(fā)部門"));
list.add(new DeptEntity(104L, 101L, "市場(chǎng)部門"));
list.add(new DeptEntity(105L, 102L, "運(yùn)維部門"));
list.add(new DeptEntity(106L, 102L, "財(cái)務(wù)部門"));
return list;
}
public static void main(String[] args) {
mapBuildTree();
}
// 方法3：基于Map 1
public static void mapBuildTree() {
// 獲取假數(shù)據(jù)
List<DeptEntity> data = getData();
// 存放根節(jié)點(diǎn)
List<DeptEntity> roots = new ArrayList<>();
// 存放所有子節(jié)點(diǎn)
Map<Long, List<DeptEntity>> childMap = new HashMap<>();
// 1.初始化childMap，確保不會(huì)出現(xiàn)null
for (DeptEntity deptEntity : data) {
childMap.put(deptEntity.getDeptId(), new ArrayList<>());
}
// 2.構(gòu)建樹(shù)結(jié)構(gòu)
for (DeptEntity deptEntity : data) {
// 根節(jié)點(diǎn)
if (deptEntity.getParentId() == null || deptEntity.getParentId() == 0) {
roots.add(deptEntity);
} else {
// 非根節(jié)點(diǎn)，加入到父節(jié)點(diǎn)的children列表
childMap.get(deptEntity.getParentId()).add(deptEntity);
}
}
// 3.統(tǒng)一賦值children
for (DeptEntity deptEntity : data) {
deptEntity.setChildren(childMap.get(deptEntity.getDeptId()));
}
System.out.println(roots);
}
}
基于 Map 的方式還有一個(gè)，如下：
public class DeptEntity {
private Long deptId;
private Long parentId;
private String deptName;
private List<DeptEntity> children = new ArrayList<>();
// 構(gòu)造方法
public DeptEntity(Long deptId, Long parentId, String deptName) {
this.deptId = deptId;
this.parentId = parentId;
this.deptName = deptName;
}
// Getter & Setter
public Long getDeptId() { return deptId; }
public Long getParentId() { return parentId; }
public String getDeptName() { return deptName; }
public List<DeptEntity> getChildren() { return children; }
// 加一個(gè)這個(gè)方法
public void addChild(DeptEntity child) {
this.children.add(child);
}
}
public class Test {
// 假數(shù)據(jù)：本來(lái)這一步是需要從數(shù)據(jù)庫(kù)中查找所有的數(shù)據(jù)，然后再組裝，為了方便，這里弄成假數(shù)據(jù)
public static List<DeptEntity> getData() {
List<DeptEntity> list = new ArrayList<>();
list.add(new DeptEntity(100L, 0L, "若依科技"));
list.add(new DeptEntity(101L, 100L, "深圳總公司"));
list.add(new DeptEntity(102L, 100L, "長(zhǎng)沙分公司"));
list.add(new DeptEntity(103L, 101L, "研發(fā)部門"));
list.add(new DeptEntity(104L, 101L, "市場(chǎng)部門"));
list.add(new DeptEntity(105L, 102L, "運(yùn)維部門"));
list.add(new DeptEntity(106L, 102L, "財(cái)務(wù)部門"));
return list;
}
public static void main(String[] args) {
mapBuildTree();
}
// 方法3：基于Map 2
public static void mapBuildTree() {
// 獲取假數(shù)據(jù)
List<DeptEntity> data = getData();
List<DeptEntity> roots = new ArrayList<>();
Map<Long, DeptEntity> childMap = new HashMap<>();
// 1.將所有節(jié)點(diǎn)存入Map中
for (DeptEntity deptEntity : data) {
childMap.put(deptEntity.getDeptId(), deptEntity);
}
// 2.構(gòu)建樹(shù)結(jié)構(gòu)
for (DeptEntity deptEntity : data) {
// 根節(jié)點(diǎn)
if (deptEntity.getParentId() == null || deptEntity.getParentId() == 0) {
roots.add(deptEntity);
} else {
// 非根節(jié)點(diǎn)，加入到父節(jié)點(diǎn)的children列表
DeptEntity parent = map.get(deptEntity.getParentId());
if (parent != null) {
parent.addChild(deptEntity);
}
}
}
System.out.println(roots);
}
}
3.1 基于Map方式分析
1、代碼分析：
- 先將所有節(jié)點(diǎn)存入
Map<Long, DeptEntity>，便于快速查找。 - 遍歷 data：
1、如果 parentId 為 null 或 0，表示它是根節(jié)點(diǎn)，加入 roots 列表。
2、否則，在 map 中查找 parentId 對(duì)應(yīng)的父節(jié)點(diǎn)，并將該節(jié)點(diǎn)加入父節(jié)點(diǎn)的 children 列表。
2、優(yōu)勢(shì)分析：
（1）時(shí)間復(fù)雜度：遍歷列表 data 兩次，因此時(shí)間復(fù)雜度為 O(n)，相比遞歸構(gòu)建樹(shù)（可能達(dá)到 O(n²)）效率更高。
（2）空間復(fù)雜度：使用了 Map<Long, DeptEntity>，其空間復(fù)雜度是 O(n)，額外開(kāi)銷較小。
（3）避免遞歸問(wèn)題：采用 Map 直接查找父節(jié)點(diǎn)，避免遞歸調(diào)用，避免棧溢出問(wèn)題，特別適用于深度較大的樹(shù)結(jié)構(gòu)。
3、適合場(chǎng)景：
? 數(shù)據(jù)量大，如百萬(wàn)級(jí)別的分類、菜單、組織架構(gòu)等。
? 層級(jí)較深，如文件目錄、權(quán)限管理系統(tǒng)。
? 頻繁查詢，構(gòu)建后可以緩存樹(shù)，提高性能。
4、不適合場(chǎng)景：
? 數(shù)據(jù)量特別?。?lt;100），可以直接使用遞歸方法，代碼更簡(jiǎn)潔。
4. 總結(jié)
到此這篇關(guān)于java構(gòu)建樹(shù)形結(jié)構(gòu)的方式及如何組裝樹(shù)狀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)java構(gòu)建樹(shù)形結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)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！
相關(guān)文章
CSV是一種通用的、相對(duì)簡(jiǎn)單的文件格式,其文件以純文本形式存儲(chǔ)表格數(shù)據(jù),下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Java中csv文件讀寫(xiě)分析的相關(guān)資料,文中通過(guò)實(shí)例代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下2023-05-05
SpringBoot+EasyPOI輕松實(shí)現(xiàn)Excel和Word導(dǎo)出PDF
在企業(yè)級(jí)開(kāi)發(fā)中,將 Excel 和 Word 文檔導(dǎo)出為 PDF 是常見(jiàn)需求,本文將結(jié)合 ??EasyPOI和 ??Aspose 系列工具實(shí)現(xiàn) Excel 和 Word 到 PDF 的轉(zhuǎn)換,需要的可以了解下2025-07-07
本文介紹一個(gè)common-upload上傳封裝類，為了更方便的上傳文件，對(duì)common-upload進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的封裝，大家參考使用吧2014-01-01
Spring學(xué)習(xí)筆記3之消息隊(duì)列(rabbitmq)發(fā)送郵件功能
這篇文章主要介紹了Spring學(xué)習(xí)筆記3之消息隊(duì)列(rabbitmq)發(fā)送郵件功能的相關(guān)資料,非常不錯(cuò)，具有參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下2016-07-07
Spring?Boot應(yīng)用打WAR包后無(wú)法注冊(cè)到Nacos的問(wèn)題及解決方法
當(dāng)我們將?Spring?Boot?應(yīng)用打包成?WAR?并部署到外部?Tomcat?服務(wù)器時(shí),可能會(huì)遇到服務(wù)無(wú)法注冊(cè)到?Nacos?的情況,其原因主要是應(yīng)用獲取不到正確的服務(wù)器端口,下面給大家介紹Spring?Boot?應(yīng)用打?WAR?包后無(wú)法注冊(cè)到?Nacos的問(wèn)題及解決方法,感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧2024-06-06
Java 將一個(gè)字符重復(fù)n遍過(guò)程詳解
這篇文章主要介紹了Java 將一個(gè)字符重復(fù)n遍過(guò)程詳解,文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下2019-10-10
這篇文章主要介紹了MongoDB 整合SpringBoot的相關(guān)知識(shí),本文通過(guò)實(shí)例代碼給大家介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值,需要的朋友參考下吧2025-05-05
如何用Java來(lái)進(jìn)行文件切割和簡(jiǎn)單的內(nèi)容過(guò)濾的實(shí)現(xiàn)
這篇文章主要介紹了如何用Java來(lái)進(jìn)行文件切割和簡(jiǎn)單的內(nèi)容過(guò)濾的實(shí)現(xiàn)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下。2017-01-01
本篇文章主要介紹了Spring Bean三種注入方式詳解，小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧2017-11-11
這篇文章主要介紹了java?并發(fā)線程個(gè)數(shù)的如何確定，具有很好的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教2021-12-12