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数据结构在前端的应用_树形结构的遍历与搜索

狼影
发布: 2025-12-05 20:14:02
原创
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树形结构遍历分为深度优先(DFS)和广度优先(BFS);DFS按访问根节点时机分为前序、中序、后序,分别适用于复制树、获取有序序列、计算子节点依赖场景;BFS通过队列实现层序访问,适合查找最短路径或最近匹配;搜索时可基于DFS或BFS框架,在节点访问时加入条件判断,如根据aname查找“袁隆平”节点。

数据结构在前端的应用_树形结构的遍历与搜索

树形结构在前端开发中非常常见,从DOM树到复杂的菜单、文件目录,都离不开它。掌握其遍历与搜索方法,是处理这类数据的关键。

深度优先遍历(DFS)

深度优先遍历会沿着一个分支一直深入下去,直到无法继续,再回溯去探索其他分支。它通常使用递归实现,代码简洁易懂。

根据访问“根节点”的时机不同,又分为三种:

  • 前序遍历:先访问当前节点,再递归地前序遍历左子树和右子树。这种顺序很符合直觉,常用于复制或克隆一棵树,因为需要先创建父节点。
  • 中序遍历:先递归地中序遍历左子树,然后访问当前节点,最后中序遍历右子树。对于二叉搜索树(BST),中序遍历的结果是一个有序序列。
  • 后序遍历:先递归地后序遍历左右子树,最后访问当前节点。这在计算文件夹大小时很有用,必须先知道所有子文件的大小,才能得出父文件夹的总大小。

例如,对于一个包含科学家信息的树形菜单,如果想按层级展开并记录每个节点,前序遍历是最直接的选择。

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广度优先遍历(BFS)

广度优先遍历,也叫层序遍历,它像水波一样一圈一圈地向外扩散。首先访问根节点,然后是根的所有直接子节点,接着是这些子节点的子节点,以此类推。

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这种遍历方式通常借助队列来实现。将根节点入队,然后循环执行:出队一个节点并访问它,再将其所有子节点依次入队。这样能保证同一层级的节点被连续访问。

BFS的一个典型应用场景是寻找最短路径。比如在一个组织架构树中查找两个人之间的最小层级关系,BFS能确保第一次找到目标时,就是经过最少跳转的路径。

树形数据的搜索

有了遍历的基础,搜索就变得简单了。搜索的目标是在树中找到一个或多个满足特定条件的节点。

你可以选择DFS或BFS的框架,在访问每个节点时进行判断:

  • 如果使用递归的DFS,可以在函数中加入判断逻辑,一旦找到目标节点,就可以立即返回结果,效率很高。
  • 如果使用BFS,则更适合找离根节点最近的匹配项,因为它是一层一层找的。

例如,给定一个由id和pid构成的扁平数组,需要转换成树并查找名为“袁隆平”的科学家。可以先用DFS遍历构建好的树,当某个节点的aname等于“袁隆平”时,就返回该节点信息。基本上就这些,不复杂但容易忽略细节。

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