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這里有您想知道的互聯(lián)網(wǎng)營銷解決方案

使用遞歸遍歷并轉(zhuǎn)換樹形數(shù)據(jù)（以TypeScript為例）

一個朋友問我應(yīng)該怎么從一個樹的 JSON 數(shù)組生成 HTML，使用

來構(gòu)建頁面元素。于是我簡單的畫了個樹型結(jié)構(gòu)圖

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然后寫了對應(yīng)的模擬數(shù)據(jù)(JavaScript 對象)

 
 
 
 
  
  
  
  const data = {
  
  
  
      name: "A",
  
  
  
      nodes: [
  
  
  
          { name: "B", nodes: [{ name: "F" }] },
  
  
  
          { name: "C" },
  
  
  
          {
  
  
  
              name: "D",
  
  
  
              nodes: [
  
  
  
                  { name: "G" },
  
  
  
                  { name: "H" },
  
  
  
                  { name: "I", nodes: [{ name: "J" }, { name: "K" }] }
  
  
  
              ]
  
  
  
          },
  
  
  
          { name: "E" }
  
  
  
      ]
  
  
  
  };

***寫了一個遞歸，生成了 HTML 的樹型結(jié)構(gòu)。原本是用 JavaScript ES6 寫的，為了表明數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這里改用 TypeScript 來寫：

 
 
 
 
  
  
  
  interface INode {
  
  
  
      name: string;
  
  
  
      nodes?: INode[];
  
  
  
  }
  
  
  
  
  
  
  
  function makeTree(roots: INode[]): JQuery {
  
  
  
      function makeNode(node: INode): JQuery {
  
  
  
          const $div = $("").text(node.name || "");
  
  
  
          const $li = $("
").append($div);
  
  
  
          if (node.nodes && node.nodes.length) {
  
  
  
              $li.append(makeNodeList(node.nodes));
  
  
  
          }
  
  
  
          return $li;
  
  
  
      }
  
  
  
  
  
  
  
      function makeNodeList(nodes: INode[]): JQuery {
  
  
  
          return nodes
  
  
  
              .map(child => makeNode(child))
  
  
  
              .reduce(($ul, $li) => {
  
  
  
                  return $ul.append($li);
  
  
  
              }, $(""));
  
  
  
      }
  
  
  
  
  
  
  
      return makeNodeList(roots);
  
  
  
  }

效果還是蠻不錯的

看看源碼(轉(zhuǎn)譯成 JS 之后的)：http://jsfiddle.net/y7bw4yj2/

然后朋友說沒看明白，好吧，那我從頭講起

遍歷方法

樹形數(shù)據(jù)的遍歷有兩種方法，大家都知道：廣度遍歷和深度遍歷。一般情況下，廣度遍歷是采用隊列來實現(xiàn)，而深度遍歷剛更適合使用遞歸來實現(xiàn)。

廣度遍歷

從圖上大致可以理解廣度遍歷的過程：

準(zhǔn)備一個空隊列;
將根(單根或多根均可)節(jié)點放到隊列中;
從隊列中取出一個節(jié)點
處理(比如打印)這個節(jié)點
檢查節(jié)點的子節(jié)點，如果有，全部依次添加到隊列中
回到第 3 步開始處理，直到隊列為空(處理完成)

 
 
 
 
  
  
  
  function travelWidely(roots: INode[]) {
  
  
  
      const queue: INode[] = [...roots];
  
  
  
      while (queue.length) {
  
  
  
          const node = queue.shift()!;
  
  
  
          // 打印節(jié)點名稱及其子節(jié)點數(shù)
  
  
  
          console.log(`${node.name} ${node.nodes && node.nodes.length || ""}`);
  
  
  
          if (node.nodes && node.nodes.length) {
  
  
  
              queue.push(...node.nodes);
  
  
  
          }
  
  
  
      }
  
  
  
  }
  
  
  
  
  
  
  
  // 開始遍歷
  
  
  
  travelWidely([data]);

const node = queue.shift()!，這后面的 ! 后綴表示聲明其結(jié)果不為 undefined 或 null。這是一個 TypeScript 語法。由于 .shift() 在數(shù)組中沒有元素時會返回 undefined，所以其返回類型被聲明為 INode | undefined，由于從邏輯可以保證 .shift() 一定會返回一個節(jié)點對象，所以這里用 ! 后綴忽略類型中的 undefined 部分，使 node 的類型被推導(dǎo)為 INode。

代碼里稍難理解一點的是要注意 queue 的內(nèi)容和長度隨時在變化。如果想使用 for 代替 while 循環(huán)，節(jié)點序號會因 .shift() 而不斷變化，所以 i < queue.length 這樣的判斷是錯誤的。

深度遍歷

深度遍歷是一個遞歸過程，遞歸一直是編程的難點。

遞歸是一個循環(huán)往復(fù)的處理過程，它有兩個點需要注意：

遞歸調(diào)用點，遞歸調(diào)用自己(或另一個可能會調(diào)用自己的函數(shù))
遞歸結(jié)束點，退出當(dāng)前函數(shù)

以樹節(jié)點為例，我們期望處理過程是處理(打印)一個樹結(jié)點，即 printNode(node: INode)。那么它的

遞歸調(diào)用點：如果該節(jié)點有子節(jié)點，依次對子節(jié)點調(diào)用 printNode(children[i])
遞歸結(jié)束點：處理完所有子節(jié)點(子節(jié)點數(shù)量是有限的，所以一定會結(jié)束)

用一段偽代碼描述這一過程

 
 
 
 
  
  
  
  function printNode(node: INode) {
  
  
  
      // 處理該節(jié)點
  
  
  
      console.log(node.name);
  
  
  
      
  
  
  
      // 遞歸調(diào)用點：循環(huán)對子節(jié)點調(diào)用 printNode
  
  
  
      node.nodes!.forEach(child => printNode(child));
  
  
  
      
  
  
  
      // 遞歸結(jié)束點：循環(huán)完成，return
  
  
  
  }

上面兩句代碼就完成了遞歸過程，但實際上情況還要復(fù)雜些，因為要處理入口和容錯。

 
 
 
 
  
  
  
  // 注意參數(shù)支持傳入單根或多根，
  
  
  
  // 如果像 travelWidely 那樣只支持多根（單根是特例）也是可以的
  
  
  
  function travelDeeply(roots: INode | INode[]) {
  
  
  
      function printNode(node: INode) {
  
  
  
          console.log(`${node.name} ${node.nodes && node.nodes.length || ""}`);
  
  
  
          if (node.nodes && node.nodes.length) {
  
  
  
              // 依次對子節(jié)點遞歸調(diào)用 printNode
  
  
  
              node.nodes.forEach(child => printNode(child));
  
  
  
          }
  
  
  
      }
  
  
  
  
  
  
  
      // 這里 printNode 和 node => printNode(node) 等價
  
  
  
      (Array.isArray(roots) ? roots : [roots]).forEach(printNode);
  
  
  
  }
  
  
  
  
  
  
  
  // 開始遍歷
  
  
  
  travelDeeply(data);

關(guān)于遞歸，我正好在慕課網(wǎng)上講生成數(shù)據(jù)解決方案的時候講到了，有興趣可以看看。

遍歷還沒講完

上面兩種遍歷都講到了，但是還沒講完——因為兩種遍歷都是以打印為例，而我們的目的是要生成 DOM 樹。生成 DOM 樹與純打印信息的不同之處在于，我們不僅要使用節(jié)點信息，還要從節(jié)點信息生成 DOM 返回出來。

深度遍歷生成節(jié)點

這次先講深度遍歷，因為遞歸更容易實現(xiàn)。遞歸本身具有層次信息，每進(jìn)入一個遞歸調(diào)用點，就會深入一層，每離開一個遞歸結(jié)束點，就會減少一層。所以這個算法本身能夠保留結(jié)構(gòu)信息，相應(yīng)代碼也會更容易實現(xiàn)。而且在本文一開始，就已經(jīng)實現(xiàn)出來了。

需要注意的一點是那段代碼用了兩個函數(shù)來完成遞歸過程：

makeNode 處理單個節(jié)點，它調(diào)用 makeNodeList 處理子節(jié)點列表
makeNodeList 遍歷節(jié)點列表，分別對其調(diào)用 makeNode 來進(jìn)行處理

makeNode 和 makeNodeList 的相互調(diào)用形成了遞歸，上述兩條都是遞歸調(diào)用點，而遞歸結(jié)束點同樣也有兩條：

makeNode 處理的節(jié)點沒有子節(jié)點時，不會調(diào)用 makeNodeList
makeNodeList 中的循環(huán)結(jié)束時，不會再調(diào)用 makeNode

廣度遍歷生成節(jié)點

廣度遍歷的過程是把所有節(jié)點扁平化到一個隊列中了，這個過程是不可逆的，換句話說，我們在處理過程中丟掉了樹形結(jié)構(gòu)信息。然后我們要生成的 DOM 樹，是需要結(jié)構(gòu)信息的——因此，需要將結(jié)構(gòu)信息附加在每個節(jié)點上。這里我們把生成的 DOM 和數(shù)據(jù)節(jié)點綁定起來，由 DOM 保存結(jié)構(gòu)信息。為此，需要修改一下節(jié)點類型

 
 
 
 
  
  
  
  interface INode {
  
  
  
      name: string;
  
  
  
      nodes?: INode[];
  
  
  
      dom: JQuery;    // 附加生成的 DOM
  
  
  
  }

 
 
 
 
  
  
  
  function makeTreeWidely(roots: INode[]): JQuery {
  
  
  
      // 從一組節(jié)點生成 ，為每個節(jié)點生成并附加 ，
  
  
  
      // 同時將 
 到到  中保存結(jié)構(gòu)信息
  
  
  
      function makeUl(nodes: INode[]) {
  
  
  
          return nodes
  
  
  
              .map(node => {
  
  
  
                  const $li = $("
")
  
  
  
                      .append($("").text(node.name || ""));
  
  
  
                  node.dom = $li;
  
  
  
                  return $li;
  
  
  
              })
  
  
  
              .reduce(($ul, $li) => $ul.append($li), $(""));
  
  
  
      }
  
  
  
  
  
  
  
      const $rootUl = makeUl(roots);
  
  
  
  
  
  
  
      const queue: INode[] = [...roots];
  
  
  
      while (queue.length) {
  
  
  
          const node = queue.shift()!;
  
  
  
  
  
  
  
          if (node.nodes && node.nodes.length) {
  
  
  
              const $ul = makeUl(node.nodes);
  
  
  
              node.dom.append($ul);
  
  
  
              queue.push(...node.nodes);
  
  
  
          }
  
  
  
      }
  
  
  
      return $rootUl;
  
  
  
  }

雖然這里和上面講遞歸遍歷 printNode 的時候一樣定義了局部函數(shù)表達(dá)式 makeUl，但這里沒有遞歸，因為 makeUl 內(nèi)部沒有調(diào)用自身，或者某個會調(diào)用 makeUl 的函數(shù)。

但問題還是再深入一點，因為上面的代碼改變了原數(shù)據(jù)。而一般情況下，我們應(yīng)該盡量避免這樣的副作用

沒有副作用的廣度遍歷生成節(jié)點

 
 
 
 
  
  
  
  // 聲明一個新結(jié)構(gòu)，它把 INode 和 DOM 組合在一起。
  
  
  
  // 這個結(jié)構(gòu)將代替 INode 作為隊列的元素類型
  
  
  
  interface IDomNode {
  
  
  
      node: INode;
  
  
  
      dom: JQuery;
  
  
  
  }
  
  
  
  
  
  
  
  function makeTreeWidely(roots: INode[]): JQuery {
  
  
  
      // convert 將節(jié)點數(shù)組轉(zhuǎn)換為 IDomNode 數(shù)組，
  
  
  
      // 同時還干了原來 makeUl 干的事情，返回一個 $ul
  
  
  
      function convert(nodes: INode[]) {
  
  
  
          const domNodes = nodes
  
  
  
              .map(node => {
  
  
  
                  const $li = $("
")
  
  
  
                      .append($("").text(node.name || ""));
  
  
  
                  return {
  
  
  
                      node,
  
  
  
                      dom: $li
  
  
  
                  };
  
  
  
              });
  
  
  
  
  
  
  
          const $ul = domNodes
  
  
  
              .reduce(($ul, dn) => $ul.append(dn.dom), $(""));
  
  
  
  
  
  
  
          // 將兩個數(shù)組組成一個元組（對象）返回
  
  
  
          return {
  
  
  
              domNodes,
  
  
  
              $ul
  
  
  
          };
  
  
  
      }
  
  
  
  
  
  
  
      // 解析元組，聲明變量 queue 和 $rootUl，
  
  
  
      // 并分別將 domNodes 和 $ul 的值賦值給 queue 和 $rootUl 兩個變量
  
  
  
      const { domNodes: queue, $ul: $rootUl } = convert(roots);
  
  
  
  
  
  
  
      while (queue.length) {
  
  
  
          const { node, dom } = queue.shift()!;
  
  
  
  
  
  
  
          if (node.nodes && node.nodes.length) {
  
  
  
              const { domNodes, $ul } = convert(node.nodes);
  
  
  
              dom.append($ul);
  
  
  
              queue.push(...domNodes);
  
  
  
          }
  
  
  
      }
  
  
  
      return $rootUl;
  
  
  
  } 
 
 
 
 
看療效：http://jsfiddle.net/y7bw4yj2/1/

本文標(biāo)題：使用遞歸遍歷并轉(zhuǎn)換樹形數(shù)據(jù)（以TypeScript為例）
瀏覽路徑：http://www.dlmjj.cn/article/cojoghs.html

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