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剖析数据结构之树——揭开层层分级数据的奥秘

前端

什么是树?

在计算机科学中,树是一种分层数据的抽象模型,可以用来表示具有层次关系的数据。树形结构在现实世界中有广泛的应用,例如:

  • 文件系统中的目录结构
  • XML文档中的元素层次
  • HTML文档中的DOM结构
  • 生物学中的进化树
  • 组织机构中的管理结构

树的特性

树具有以下几个主要特性:

  • 每个结点最多只有一个父结点。
  • 每个结点可以有多个子结点。
  • 除根结点外,每个结点都有且只有一个父结点。
  • 根结点是整个树的起始结点,没有父结点。
  • 叶结点是没有任何子结点的结点。

前端工作中的常见树

在前端工作中,我们经常会遇到以下几种树:

  • DOM树:DOM树是文档对象模型(DOM)的树状表示。它表示HTML文档中的元素及其层次关系。
  • 级联选择:级联选择是CSS中的一种选择器,可以用来选择HTML文档中满足一定条件的元素。级联选择可以看作是一种树形结构,其中父元素是子元素的祖先元素。
  • 树形控件:树形控件是一种GUI控件,可以用来显示具有层次关系的数据。树形控件通常由一个根结点和多个子结点组成,子结点可以进一步展开或折叠。

JS中没有树,但可以用Object和Array构建树

在JavaScript中,没有内置的“树”数据结构。但是,我们可以通过Object和Array来模拟实现树。

使用Object模拟树:

const tree = {
  value: '根结点',
  children: [
    {
      value: '子结点1',
      children: [
        {
          value: '孙结点1-1'
        },
        {
          value: '孙结点1-2'
        }
      ]
    },
    {
      value: '子结点2',
      children: []
    }
  ]
};

使用Array模拟树:

const tree = [
  {
    value: '根结点',
    children: [
      {
        value: '子结点1',
        children: [
          {
            value: '孙结点1-1'
          },
          {
            value: '孙结点1-2'
          }
        ]
      },
      {
        value: '子结点2',
        children: []
      }
    ]
  }
];

树的常用操作

树的常用操作包括:

  • 深度优先遍历:深度优先遍历是一种从根结点开始,沿着树的深度遍历所有结点的算法。
  • 广度优先遍历:广度优先遍历是一种从根结点开始,沿着树的广度遍历所有结点的算法。
  • 先序遍历:先序遍历是一种先访问根结点,然后再访问子结点的算法。
  • 中序遍历:中序遍历是一种先访问左子结点,然后再访问根结点,最后访问右子结点的算法。
  • 后序遍历:后序遍历是一种先访问左子结点,然后再访问右子结点,最后访问根结点的算法。

结语

树是一种重要的数据结构,在计算机科学、算法、数据存储和检索等领域都有着广泛的应用。前端工作中,我们经常会遇到各种各样的树,如DOM树、级联选择、树形控件等。虽然JavaScript中没有内置的“树”数据结构,但我们可以通过Object和Array来模拟实现树。