一个朋友问我应该怎么从一个树的 JSON 数组生成 HTML,使用 <ul>
和 <li>
来构建页面元素。于是我简单的画了个树型结构图
然后写了对应的模拟数据(JavaScript 对象)
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" }
]
};
最后写了一个递归,生成了 HTML 的树型结构。原本是用 JavaScript ES6 写的,为了表明数据结构,这里改用 TypeScript 来写:
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);
}, $(""));
}
return makeNodeList(roots);
}效果还是蛮不错的
看看源码(转译成 JS 之后的):http://jsfiddle.net/y7bw4yj2/
然后朋友说没看明白,好吧,那我从头讲起
遍历方法
树形数据的遍历有两种方法,大家都知道:广度遍历和深度遍历。一般情况下,广度遍历是采用队列来实现,而深度遍历刚更适合使用递归来实现。
广度遍历
从图上大致可以理解广度遍历的过程:
- 准备一个空队列;
- 将根(单根或多根均可)节点放到队列中;
- 从队列中取出一个节点
- 处理(比如打印)这个节点
- 检查节点的子节点,如果有,全部依次添加到队列中
- 回到第 3 步开始处理,直到队列为空(处理完成)
function travelWidely(roots: INode[]) {
const queue: INode[] = [...roots];
while (queue.length) {
const node = queue.shift()!;
// 打印节点名称及其子节点数
console.log(`${node.name} ${node.nodes && node.nodes.length || ""}`);
if (node.nodes && node.nodes.length) {
queue.push(...node.nodes);
}
}
}
// 开始遍历
travelWidely([data]);
const node = queue.shift()!
,这后面的 !
后缀表示声明其结果不为 undefined
或 null
。这是一个 TypeScript 语法。由于 .shift()
在数组中没有元素时会返回 undefined
,所以其返回类型被声明为 INode | undefined
,由于从逻辑可以保证 .shift()
一定会返回一个节点对象,所以这里用 !
后缀忽略类型中的 undefined
部分,使 node
的类型被推导为 INode
。
代码里稍难理解一点的是要注意 queue
的内容和长度随时在变化。如果想使用 for
代替 while
循环,节点序号会因 .shift()
而不断变化,所以 i < queue.length
这样的判断是错误的。
深度遍历
深度遍历是一个递归过程,递归一直是编程的难点。
递归是一个循环往复的处理过程,它有两个点需要注意:
- 递归调用点,递归调用自己(或另一个可能会调用自己的函数)
- 递归结束点,退出当前函数
以树节点为例,我们期望处理过程是处理(打印)一个树结点,即 printNode(node: INode)
。那么它的
- 递归调用点:如果该节点有子节点,依次对子节点调用
printNode(children[i])
- 递归结束点:处理完所有子节点(子节点数量是有限的,所以一定会结束)
用一段伪代码描述这一过程
function printNode(node: INode) {
// 处理该节点
console.log(node.name);
// 递归调用点:循环对子节点调用 printNode
node.nodes!.forEach(child => printNode(child));
// 递归结束点:循环完成,return
}
上面两句代码就完成了递归过程,但实际上情况还要复杂些,因为要处理入口和容错。
// 注意参数支持传入单根或多根,
// 如果像 travelWidely 那样只支持多根(单根是特例)也是可以的
function travelDeeply(roots: INode | INode[]) {
function printNode(node: INode) {
console.log(`${node.name} ${node.nodes && node.nodes.length || ""}`);
if (node.nodes && node.nodes.length) {
// 依次对子节点递归调用 printNode
node.nodes.forEach(child => printNode(child));
}
}
// 这里 printNode 和 node => printNode(node) 等价
(Array.isArray(roots) ? roots : [roots]).forEach(printNode);
}
// 开始遍历
travelDeeply(data);
关于递归,我正好在慕课网上讲生成数据解决方案的时候讲到了,有兴趣可以看看。
遍历还没讲完
上面两种遍历都讲到了,但是还没讲完——因为两种遍历都是以打印为例,而我们的目的是要生成 DOM 树。生成 DOM 树与纯打印信息的不同之处在于,我们不仅要使用节点信息,还要从节点信息生成 DOM 返回出来。
深度遍历生成节点
这次先讲深度遍历,因为递归更容易实现。递归本身具有层次信息,每进入一个递归调用点,就会深入一层,每离开一个递归结束点,就会减少一层。所以这个算法本身能够保留结构信息,相应代码也会更容易实现。而且在本文一开始,就已经实现出来了。
需要注意的一点是那段代码用了两个函数来完成递归过程:
makeNode
处理单个节点,它调用 makeNodeList
处理子节点列表makeNodeList
遍历节点列表,分别对其调用 makeNode
来进行处理
makeNode
和 makeNodeList
的相互调用形成了递归,上述两条都是递归调用点,而递归结束点同样也有两条:
makeNode
处理的节点没有子节点时,不会调用 makeNodeList
makeNodeList
中的循环结束时,不会再调用 makeNode
广度遍历生成节点
广度遍历的过程是把所有节点扁平化到一个队列中了,这个过程是不可逆 的,换句话说,我们在处理过程中丢掉了树形结构信息。然后我们要生成的 DOM 树,是需要结构信息的——因此,需要将结构信息附加在每个节点上。这里我们把生成的 DOM 和数据节点绑定起来,由 DOM 保存结构信息。为此,需要修改一下节点类型
interface INode {
name: string;
nodes?: INode[];
dom: JQuery; // 附加生成的 DOM
}
function makeTreeWidely(roots: INode[]): JQuery {
// 从一组节点生成 ,为每个节点生成并附加 - ,
// 同时将
- 到到
中保存结构信息
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;
}虽然这里和上面讲递归遍历 printNode
的时候一样定义了局部函数表达式 makeUl
,但这里没有递归,因为 makeUl
内部没有调用自身,或者某个会调用 makeUl
的函数。
但问题还是再深入一点,因为上面的代码改变了原数据。而一般情况下,我们应该尽量避免这样的副作用
没有副作用的广度遍历生成节点
// 声明一个新结构,它把 INode 和 DOM 组合在一起。
// 这个结构将代替 INode 作为队列的元素类型
interface IDomNode {
node: INode;
dom: JQuery;
}
function makeTreeWidely(roots: INode[]): JQuery {
// convert 将节点数组转换为 IDomNode 数组,
// 同时还干了原来 makeUl 干的事情,返回一个 $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), $("
"));
// 将两个数组组成一个元组(对象)返回
return {
domNodes,
$ul
};
}
// 解析元组,声明变量 queue 和 $rootUl,
// 并分别将 domNodes 和 $ul 的值赋值给 queue 和 $rootUl 两个变量
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;
}
看疗效:http://jsfiddle.net/y7bw4yj2/1/
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名称栏目:使用递归遍历并转换树形数据(以TypeScript为例)-创新互联
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