根据数据的父子关系创建树形结构并实现遍历

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根据数据的父子关系创建树形结构并实现遍历
在实际开发中，有一种数据是类型，它存在父子关系，比如京东商城中，商品的分类有家用电器和服饰鞋帽，家用电器下边有大家电和家用电子，然后他们下边还有子类。而且这类父子关系有时深度是不确定的，本文用下面的方法，将所有类似分类的结点创建成一棵树并遍历打印他们。

1.结点要实现下面的接口：
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package subAndsup;

import java.util.List;



/**

* add by ak on 2013-11-28

*/

public interface InheritedNode<T> {



 boolean isChildFrom(T node);

 boolean isBrother(T node);

 void addChildNode(T node);

 List<T> getChildNodes();

 

}
```
package subAndsup;
import java.util.List;

/**
 * add by ak on 2013-11-28
 */
public  interface InheritedNode<T> {

	boolean isChildFrom(T node);
	boolean isBrother(T node);
	void addChildNode(T node);
	List<T> getChildNodes();
	
}
```
2.工具类如下：
[java] view plain copy print ?

package subAndsup;



import java.util.ArrayDeque;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Deque;

import java.util.Iterator;

import java.util.LinkedList;

import java.util.List;



/**

* add by ak on 2013-11-28

*/

public class TreeUtil {



 /**

 * 将无序的结点集合，创建成一棵树。

 * 创建过程中使用了树的广度优先遍历，并且在考察无序集合的元素时，

 * 将其逐个插入到广度优先遍历结果集中，最后得到的结果集即是广度优先

 * 遍历的结果，也是从根元素(结果集中第一个元素)串联好的树形结构。

 * @param root 根元素

 * @param allCategory 无序的、不含根元素的集合

 * @return 包含子类的树形结构的根元素

 */

 public static <T extends InheritedNode> T getTree(T root, LinkedList<T> list) {

 // 模拟树的广度遍历结果的集合

 LinkedList<T> traversalList = new LinkedList<T>();

 traversalList.push(root);

 // 原始集合不为空，则继续迭代，将其中的元素加入到树的广度遍历结果集合中

 while(list.size() != 0) {

 // 迭代原始集合中的元素

 Iterator<T> iterAll = list.iterator();

 while(iterAll.hasNext()) {

 T ndInAll = iterAll.next();

 // 迭代树的广度遍历结果集合中的元素

 Iterator<T> iterTrav = traversalList.iterator();

 int indInTrav = 0;// 记录迭代当前元素的位置

 boolean mate = false;// 标识是否找到父子类匹配关系

 while(iterTrav.hasNext()) {

 T ndInTrav = iterTrav.next();

 // 如果存在父子类关系，则在在树的广度遍历结果集合中添加该元素，并父类中加入子元素

 if(!mate) {

 if(ndInAll.isChildFrom(ndInTrav)) {

 // 如果存在父子类关系，则在父类中加入子元素，并设置标识

 ndInTrav.addChildNode(ndInAll);

 mate = true;

 }

 } else {

 // 在找到iterInAll元素的父类之后，继续迭代，找到它的兄弟结点的位置

 if(ndInAll.isBrother(ndInTrav)) {

 break;

 }

 }

 indInTrav++; // 执行++之后为迭代当前元素的位置

 }

 if(mate) {

 // 如果找到iterInAll元素的父类，则在它的兄弟结点之前插入该元素

 traversalList.add(indInTrav, ndInAll);

 // 移除已经匹配的元素

 iterAll.remove();

 }

 }

 }

 // 最后将所有元素已经放到了树的广度遍历结果集合中，并且元素之间建立好了子父关系，即只取根就可得到所有元素

 T root2 = traversalList.getFirst();

 return root2;

 }



 /**

 * 通过树的深度优先遍历获取树的遍历集合

 * @param root 树的根元素

 * @return 深度优先遍历方式的遍历集合

 */

 public static <T extends InheritedNode> List<T> createDepthFirstTraversalList(T root) {

 List<T> depthFirstTraversalList = new ArrayList<T>();

 // 深度优先遍历使用的栈结构

 Deque<T> stack = new ArrayDeque<T>();

 stack.addFirst(root);

 T node = null;

 while((node=stack.pollFirst()) != null) {

 List<T> sub = node.getChildNodes();

 if(sub != null && !sub.isEmpty()) {

 for(int i=0; i<sub.size(); i++) {

 stack.addFirst(sub.get(i));

 }

 }

 depthFirstTraversalList.add(node);

 }

 return depthFirstTraversalList;

 }



 /**

 * 通过树的广度优先遍历获取树的遍历集合

 * @param root 树的根元素

 * @return 深度优先遍历方式的遍历集合

 */

 public static <T extends InheritedNode> List<T> createBreadthFirstTraversalList(T root) {

 List<T> depthFirstTraversalList = new ArrayList<T>();

 // 广度优先遍历使用的队列结构

 Deque<T> stack = new ArrayDeque<T>();

 stack.addLast(root);

 T node = null;

 while((node=stack.pollFirst()) != null) {

 List<T> sub = node.getChildNodes();

 if(sub != null && !sub.isEmpty()) {

 for(int i=0; i<sub.size(); i++) {

 stack.addLast(sub.get(i));

 }

 }

 depthFirstTraversalList.add(node);

 }

 return depthFirstTraversalList;

 }



 /**

 * 打印树形结构，打印部分可以根据业务需求进行修改

 * @param root 树的根元素

 */

 public static <T extends InheritedNode> void printTreeByDepthFirstTraversal(T root) {

 List<T> depthFirstTraversalList = createDepthFirstTraversalList(root);

 System.out.println(depthFirstTraversalList);

 // 记录每个元素的深度

 int[] deepList = new int[depthFirstTraversalList.size()];

 System.out.printf("%-5s", root);

 int deep = 1; // 考察的当前元素的深度

 deepList[0] = 1;

 for(int i=1; i<depthFirstTraversalList.size(); i++) {

 if(depthFirstTraversalList.get(i).isChildFrom(depthFirstTraversalList.get(i-1))) {

 // 如果判断成立，则深度加1

 deep++;

 deepList[i] = deep;

 // 如果上一个元素是当前元素的父亲，则打印

 System.out.printf("%-5s", depthFirstTraversalList.get(i));

 } else {

 // 如果上一个元素不是当前元素的父亲，则回溯迭代找到当前元素的父亲，换行进行打印

 System.out.println();

 for(int j=i-2; j>=0; j--) {

 if(depthFirstTraversalList.get(i).isChildFrom(depthFirstTraversalList.get(j))) {

 deep = deepList[j] + 1;

 deepList[i] = deep;

 // 当前元素之前用空进行打印，在此利用了元素的深度

 for(int k=0; k<deep-1; k++) {

 System.out.printf("%-5s", "");

 }

 System.out.printf("%-5s", depthFirstTraversalList.get(i));

 break;

 }

 }

 }

 }

 System.out.println();

 }



}
```
package subAndsup;

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Deque;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

/**
 * add by ak on 2013-11-28
 */
public class TreeUtil {
	
	/**
	 * 将无序的结点集合，创建成一棵树。
	 * 创建过程中使用了树的广度优先遍历，并且在考察无序集合的元素时，
	 * 将其逐个插入到广度优先遍历结果集中，最后得到的结果集即是广度优先
	 * 遍历的结果，也是从根元素(结果集中第一个元素)串联好的树形结构。
	 * @param root 根元素
	 * @param allCategory 无序的、不含根元素的集合
	 * @return 包含子类的树形结构的根元素
	 */
	public static <T extends InheritedNode> T getTree(T root, LinkedList<T> list) {
		// 模拟树的广度遍历结果的集合
		LinkedList<T> traversalList = new LinkedList<T>();
		traversalList.push(root);
		// 原始集合不为空，则继续迭代，将其中的元素加入到树的广度遍历结果集合中
		while(list.size() != 0) {
			// 迭代原始集合中的元素
			Iterator<T> iterAll = list.iterator();
			while(iterAll.hasNext()) {
				T ndInAll = iterAll.next();
				// 迭代树的广度遍历结果集合中的元素
				Iterator<T> iterTrav = traversalList.iterator();
				int indInTrav = 0;// 记录迭代当前元素的位置
				boolean mate = false;// 标识是否找到父子类匹配关系
				while(iterTrav.hasNext()) {
					T ndInTrav = iterTrav.next();
					// 如果存在父子类关系，则在在树的广度遍历结果集合中添加该元素，并父类中加入子元素
					if(!mate) {
						if(ndInAll.isChildFrom(ndInTrav)) {
							// 如果存在父子类关系，则在父类中加入子元素，并设置标识
							ndInTrav.addChildNode(ndInAll);
							mate = true;
						}
					} else {
						// 在找到iterInAll元素的父类之后，继续迭代，找到它的兄弟结点的位置
						if(ndInAll.isBrother(ndInTrav)) {
							break;
						}
					}
					indInTrav++; // 执行++之后为迭代当前元素的位置
				}
				if(mate) {
					// 如果找到iterInAll元素的父类，则在它的兄弟结点之前插入该元素
					traversalList.add(indInTrav, ndInAll);
					// 移除已经匹配的元素
					iterAll.remove();
				}
			}
		}
		// 最后将所有元素已经放到了树的广度遍历结果集合中，并且元素之间建立好了子父关系，即只取根就可得到所有元素
		T root2 = traversalList.getFirst();
		return root2;
	}

	/**
	 * 通过树的深度优先遍历获取树的遍历集合
	 * @param root 树的根元素
	 * @return 深度优先遍历方式的遍历集合
	 */
	public static <T extends InheritedNode> List<T> createDepthFirstTraversalList(T root) {
		List<T> depthFirstTraversalList = new ArrayList<T>();
		// 深度优先遍历使用的栈结构
		Deque<T> stack = new ArrayDeque<T>();
		stack.addFirst(root);
		T node = null;
		while((node=stack.pollFirst()) != null) {
			List<T> sub = node.getChildNodes();
			if(sub != null && !sub.isEmpty()) {
				for(int i=0; i<sub.size(); i++) {
					stack.addFirst(sub.get(i));
				}
			}
			depthFirstTraversalList.add(node);
		}
		return depthFirstTraversalList;
	}
	
	/**
	 * 通过树的广度优先遍历获取树的遍历集合
	 * @param root 树的根元素
	 * @return 深度优先遍历方式的遍历集合
	 */
	public static <T extends InheritedNode> List<T> createBreadthFirstTraversalList(T root) {
		List<T> depthFirstTraversalList = new ArrayList<T>();
		// 广度优先遍历使用的队列结构
		Deque<T> stack = new ArrayDeque<T>();
		stack.addLast(root);
		T node = null;
		while((node=stack.pollFirst()) != null) {
			List<T> sub = node.getChildNodes();
			if(sub != null && !sub.isEmpty()) {
				for(int i=0; i<sub.size(); i++) {
					stack.addLast(sub.get(i));
				}
			}
			depthFirstTraversalList.add(node);
		}
		return depthFirstTraversalList;
	}
	
	/**
	 * 打印树形结构，打印部分可以根据业务需求进行修改
	 * @param root 树的根元素
	 */
	public static <T extends InheritedNode> void printTreeByDepthFirstTraversal(T root) {
		List<T> depthFirstTraversalList = createDepthFirstTraversalList(root);
		System.out.println(depthFirstTraversalList);
		// 记录每个元素的深度
		int[] deepList = new int[depthFirstTraversalList.size()];
		System.out.printf("%-5s", root);
		int deep = 1; // 考察的当前元素的深度
		deepList[0] = 1;
		for(int i=1; i<depthFirstTraversalList.size(); i++) {
			if(depthFirstTraversalList.get(i).isChildFrom(depthFirstTraversalList.get(i-1))) {
				// 如果判断成立，则深度加1
				deep++;
				deepList[i] = deep;
				// 如果上一个元素是当前元素的父亲，则打印
				System.out.printf("%-5s", depthFirstTraversalList.get(i));
			} else {
				// 如果上一个元素不是当前元素的父亲，则回溯迭代找到当前元素的父亲，换行进行打印
				System.out.println();
				for(int j=i-2; j>=0; j--) {
					if(depthFirstTraversalList.get(i).isChildFrom(depthFirstTraversalList.get(j))) {
						deep = deepList[j] + 1;
						deepList[i] = deep;
						// 当前元素之前用空进行打印，在此利用了元素的深度
						for(int k=0; k<deep-1; k++) {
							System.out.printf("%-5s", "");
						}
						System.out.printf("%-5s", depthFirstTraversalList.get(i));
						break;
					}
				}
			}
		}
		System.out.println();
	}
	
}
```
3.结点示例
[java] view plain copy print ?

package subAndsup;



import java.util.ArrayList;

import java.util.List;



public class SimpleNode implements InheritedNode<SimpleNode> {



 private String id;

 private String fid;



 private List<SimpleNode> subSimpleNodeList;



 public SimpleNode(String id, String fid) {

 this.id = id;

 this.fid = fid;

 }



 public void addSubSimpleNode(SimpleNode subSimpleNode) {

 }



 public String toString() {

 return id;

 }



 @Override

 public void addChildNode(SimpleNode node) {

 if(subSimpleNodeList == null) {

 subSimpleNodeList = new ArrayList<SimpleNode>();

 }

 subSimpleNodeList.add(node);

 }



 @Override

 public List<SimpleNode> getChildNodes() {

 return subSimpleNodeList;

 }



 @Override

 public boolean isBrother(SimpleNode node) {

 return this.fid.equals(((SimpleNode)node).getFid());

 }



 @Override

 public boolean isChildFrom(SimpleNode node) {

 return this.fid.equals(node.getId());

 }



 public String getId() {

 return id;

 }



 public void setId(String id) {

 this.id = id;

 }



 public String getFid() {

 return fid;

 }



 public void setFid(String fid) {

 this.fid = fid;

 }



}
```
package subAndsup;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class SimpleNode implements InheritedNode<SimpleNode> {
	
	private String id;
	private String fid;
	
	private List<SimpleNode> subSimpleNodeList;
	
	public SimpleNode(String id, String fid) {
		this.id = id;
		this.fid = fid;
	}
	
	public void addSubSimpleNode(SimpleNode subSimpleNode) {
	}
	
	public String toString() {
		return id;
	}

	@Override
	public void addChildNode(SimpleNode node) {
		if(subSimpleNodeList == null) {
			subSimpleNodeList = new ArrayList<SimpleNode>();
		}
		subSimpleNodeList.add(node);
	}

	@Override
	public List<SimpleNode> getChildNodes() {
		return subSimpleNodeList;
	}

	@Override
	public boolean isBrother(SimpleNode node) {
		return this.fid.equals(((SimpleNode)node).getFid());
	}

	@Override
	public boolean isChildFrom(SimpleNode node) {
		return this.fid.equals(node.getId());
	}

	public String getId() {
		return id;
	}

	public void setId(String id) {
		this.id = id;
	}

	public String getFid() {
		return fid;
	}

	public void setFid(String fid) {
		this.fid = fid;
	}

}
```
4.测试：
[java] view plain copy print ?

package subAndsup;



import java.util.LinkedList;



public class Test {



 /**

 * @param args

 */

 public static void main(String[] args) {

 LinkedList<SimpleNode> list = new LinkedList<SimpleNode>();

 list.add(new SimpleNode("B2", "B"));

 list.add(new SimpleNode("D", "A"));

 list.add(new SimpleNode("C2", "C"));

 list.add(new SimpleNode("C12", "C1"));

 list.add(new SimpleNode("D11", "D1"));

 list.add(new SimpleNode("B1", "B"));

 list.add(new SimpleNode("B11", "B1"));

 list.add(new SimpleNode("B12", "B1"));

 list.add(new SimpleNode("C11", "C1"));

 list.add(new SimpleNode("B22", "B2"));

 list.add(new SimpleNode("C1", "C"));

 list.add(new SimpleNode("B", "A"));

 list.add(new SimpleNode("D1", "D"));

 list.add(new SimpleNode("C", "A"));



 SimpleNode root = new SimpleNode("A", null);

 root = TreeUtil.getTree(root, list);



 TreeUtil.printTreeByDepthFirstTraversal(root);



 }



}
```
package subAndsup;

import java.util.LinkedList;

public class Test {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		LinkedList<SimpleNode> list = new LinkedList<SimpleNode>();
		list.add(new SimpleNode("B2", "B"));
		list.add(new SimpleNode("D", "A"));
		list.add(new SimpleNode("C2", "C"));
		list.add(new SimpleNode("C12", "C1"));
		list.add(new SimpleNode("D11", "D1"));
		list.add(new SimpleNode("B1", "B"));
		list.add(new SimpleNode("B11", "B1"));
		list.add(new SimpleNode("B12", "B1"));
		list.add(new SimpleNode("C11", "C1"));
		list.add(new SimpleNode("B22", "B2"));
		list.add(new SimpleNode("C1", "C"));
		list.add(new SimpleNode("B", "A"));
		list.add(new SimpleNode("D1", "D"));
		list.add(new SimpleNode("C", "A"));
		
		SimpleNode root = new SimpleNode("A", null);
		root = TreeUtil.getTree(root, list);
		
		TreeUtil.printTreeByDepthFirstTraversal(root);
		
	}

}
```
5.结果：
[java] view plain copy print ?

[A, C, C1, C11, C12, C2, B, B1, B12, B11, B2, B22, D, D1, D11]

A C C1 C11

 C12

 C2

 B B1 B12

 B11

 B2 B22

 D D1 D11
```
[A, C, C1, C11, C12, C2, B, B1, B12, B11, B2, B22, D, D1, D11]
A C C1 C11 
 C12 
 C2 
 B B1 B12 
 B11 
 B2 B22 
 D D1 D11 
```
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