树形结构的快速生成

背景

相信大家都遇到过树形结构，像是文件列表、多级菜单、评论区的设计等等，我们都发现它有很多层级，第一级可以有多个，下边的每一个层级也可以有多个；有的可以设计成无限层级的，有的只能设计成两级。那么作为程序员，我觉得应该具备这种思维：程序的拓展性。就像shigen接手需求一样，上次接到了评论回复的需求，产品觉得两级回复和多级回复可以分成两期做，细心的我就发现这完全可以整成一个需求做呢。于是我一次性把之后的都做了。

我们先分析一下具体的场景：

我们常常会遇到多级文件，类似我们电脑的文件管理系统。我们可以把每个文件夹和文件抽象一下，在linux系统中，文件就包括文本文件和文件夹。OK，万物皆文件，shigen就在这里狂一下。那它们要根据什么关联起来呢，数据库怎么存储呢？

分析

目前，我们主要的解决方案是这样的。

    item_list = [
        Item(111, "one", None, None),
        Item(111-1, "one", None, None),
        Item(222, "two", 111, None),
        Item(333, "three", 111, None),
        Item(444, "four", 333, None),
        Item(444-1, "four", 333, None),
        Item(444-2, "four", 444-1, None),
    ]

我们只需要存储单条数据就可以，那它们的关联就需要构造函数的第三个参数pid，保存自己上一个节点的id，如果上一个节点的id（pid）是空的，OK，那它就是第一级别的。注意，第一级别的可能有多个。Item的构造方法是这样的：

class Item():

    def __init__(self, id: int, name: str, pid: Optional[int], children: Optional[List]):
        self.id = id
        self.name = name
        self.pid = pid
        self.__children = children

那么，分析起来发现就是几句话，代码怎么实现呢？shigen在这里列举了两种语言的实现方式：java和python。来一起看看吧！

代码实现

Java

在来到Java这一步，我不会使用传统的递归的方式，我使用的是java8，所以我更喜欢用stream+lambda表达式，写起来异常的简洁，别人不夸优雅都不行！

Item类的定义和python代码案例的是一样的，java的定义是这样的：

    @Data
    @AllArgsConstructor
    static class Item {

        private Integer id;
        private String name;
        private Integer pid;
        private List<Item> children;

    }

那怎么实现这个tree结构呢？shigen用的一个函数，仅仅三行代码，是三行！

    private static List<Item> getTree(ArrayList<Item> items) {
        // 获得非顶级节点的数据并按照pid分组
        Map<Integer, List<Item>> nodeMap = items.stream().filter(item -> item.getPid() != null).collect(Collectors.groupingBy(Item::getPid));

        // 循环设置子节点
        items.forEach(item -> item.setChildren(nodeMap.get(item.id)));

        // 获得根节点的数据
        List<Item> treeNode = items.stream().filter(node -> node.getPid() == null).collect(Collectors.toList());
        return treeNode;
    }

这是一个通用的方法，我把我的代码截图也贴上来。

这边shigen也在思考把这个方法做成通用的，这样就可以作为一个工具类使用了。也欢迎伙伴们来交流一下。

python

shigen对这个案例提供了双语言的支持。但是不得不说在和java的stream对比之下，python的代码还是显得比较繁琐了。但是也是一种解决思路和参考。

def build_tree_structure(items:List[Item]) -> List[Item]:
    
    # 获得顶级节点
    treeNode = list(filter(lambda item: item.pid is None, items))
    
    for node in treeNode:
        node.children = get_children(node, items)

    return treeNode


def get_children(root:Item, items:List[Item]) -> Item:
    children = []
    for item in items:
        if item.pid  == root.id:
            item.children = get_children(item, items)
            children.append(item)
    return children

其实这里用到了递归的方式，先获得所有的第一级节点，然后根据第一层节点的id去匹配子级的id。这样重复的步骤，就可以使用递归来实现了，递归的终止条件就是item.pid != root.id。这个代码shigen目前已经写到最简洁了，还有其它的优化思路的，也欢迎评论区交流一下。

最后贴上我的python代码实现截图：

好了，以上就是shigen和大家分享的树形结构的快速生成的全部内容了。

与shigen一起，每天不一样！