詳解JavaScript樹結構

對於資料結構“樹”，想必大家都熟悉，今兒，我們就再來回顧一下資料結構中的二元樹與樹，並用JavaScript實現它們。

ps:樹結構在前端中，很多地方體現得淋漓盡致，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構，它的特徵是每個結點至多只有兩棵子樹（即二元樹中不存在度大於2的結點），並且，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，空操作；否則

        --      --先序遍歷右子樹。

例如，上述例子中的二元樹，遍歷結果如下：

2）、中序遍歷二叉樹（左根右）

    曆左子樹；

         --進入根結點；

         --中序遍歷右子樹。

例如，上述例子中的二元樹，遍歷結果如下：

3）、後序遍歷二叉樹（左右根）

     子樹；

        --後序遍歷右子樹；

--訪問根結點。

例如，上述例子中的二元樹，遍歷結果如下：

好了，了解了二元樹以及遍歷方式，那麼，接下來我們就一起用JavaScrip來實現下吧，當然採用鍊式存儲結構。

首先，利用JavaScript構造函數建立二元樹結點，如下：

function TreeNode(){
 this.data = null;//该节点数据
 this.lchild = null;//左子树
 this.rchild = null;//右子树   
};

   

然後，我們可以透過遍歷二叉樹的演算法，建構一棵二元樹，如下，採用先序序列建立一棵二元樹方法：

/*
*method:采用先序序列建立二叉树
*@params: nodeList（Array） --树节点，以先序序列存入数组中，null代表空节点
*/
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;
 })();
};

最後，就是遍歷一棵二元樹咯，分別為先序遍歷（PreOrderTraverse）、中序遍歷（InOrderTraverse）以及後序遍歷（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);
 }
};

   

了可以自行測試下：

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）個結點的有限集合。在任一非空樹中，有且僅有一個特定的稱為根（root）的結點，當n>1時，其餘結點可分為m（m>0）個互不相交的有限集，其中每個集合本身又是一棵樹，稱為根的子樹。當然，二元樹肯定屬於樹咯。

如下，就是一棵樹（註：下文樹的相關例子，都以此樹為例）：

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，和深度優先搜尋（Depth_First Search）遍歷類似。都是利用堆疊來遍歷元素，如下：

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

好了，了解了樹以及遍歷方式，那麼，接下來我們就一起用JavaScrip來實現下吧，當然也是採用鍊式存儲結構。

首先，利用JavaScript建立樹結點，如下：

/*
*@Params: data --节点数据
   children -- 所有孩子结点
*/
function TreeNode(data, children){
 if(!(this instanceof TreeNode)){
  return new TreeNode(data, children);
 }
 this.data = data || null;
 this.children = children || [];
};

根据上述TreeNode构造函数，我们可以将例子中的树，表示如下：

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

接着，就是编写遍历树方法咯，分别为先根遍历和按层次遍历，如下：

TreeNode.prototype = {
 constructor: TreeNode,
 _traverseAsDFS: function(node){//先根遍历
  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(){//按层次遍历
  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，利用上述二叉树例子，我们可以自行测试下：

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

关于上述全部代码，见github。

以上就是本文的全部内容，希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助，同时也希望多多支持脚本之家PHP中文网

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