TypeScript中怎么使用递归遍历并转换树形数据

本篇内容介绍了“TypeScript中怎么使用递归遍历并转换树形数据”的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！

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一个朋友问我应该怎么从一个树的 JSON 数组生成 HTML，使用

和
•  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" }     ] };

  ***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：

  1. 准备一个空队列;

  2. 将根(单根或多根均可)节点放到队列中;

  3. 从队列中取出一个节点

  4. 处理(比如打印)这个节点

  5. 检查节点的子节点，如果有，全部依次添加到队列中

  6. 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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