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：

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。

更多关于javascript相关内容感兴趣的读者可查看本站专题：《javascript数据结构与算法技巧总结》、《javascript数学运算用法总结》、《javascript排序算法总结》、《javascript遍历算法与技巧总结》、《javascript查找算法技巧总结》及《javascript错误与调试技巧总结》

希望本文所述对大家javascript程序设计有所帮助。