过滤/筛选树节点

又是树,是我跟树杠上了吗?—— 不,是树的问题太多了!

相干文章举荐:

  • 应用递归遍历并转换树形数据(以 TypeScript 为例)
  • 从列表生成树 (JavaScript/TypeScript)

过滤和筛选是一个意思,都是 filter。

对于列表来说,过滤就是丢掉不须要的,留下须要的。但对于树来说就得分状况了。

  • 如果想“过滤掉”(丢掉)某些节点,会把它的子节点一并摈弃,就像砍树枝一样,干之不存,枝将焉附?这种状况多是去除不须要的子树。
  • 如果是想“查找”某些节点,会将找到的节点及其上溯到根的所有节点都保留下来。对于找到的节点,除了保留其残缺门路之外,对其子树还有两种解决形式:

    • 一种是“到此为止”,也就是说,如果其子树中没有符合条件的节点,那就不须要了,砍掉。须要定位到符合条件的节点以便后继操作是采纳这种形式,这也是最罕用的查找形式。
    • 另一种是保留其残缺子树。如果须要应用符合条件节点的子节点(比方抉择指定部门及其子部门)会采纳这种形式。

过滤和查找的次要区别在于:“过滤”通常会遇到不合乎保留条件(或合乎剔除条件)的节点就间接砍掉,不论其子树中是否还存在合乎保留条件的节点;而查找则会始终找到叶节点上,只有整条门路都没有合乎保留条件的节点,才会从其某个先人节点上砍掉(先人节点是否保留取决于其下是否存在合乎保留条件的子孙节点)。

上面一样一样来。示例代码应用 TypeScript 编写,示例数据起源于从列表生成树 (JavaScript/TypeScript) 一文,同时应用该文中定义的节点类型接口:

interface TreeNode {    id: number;    parentId: number;    label: string;    children?: TreeNode[]}

过滤掉不须要的节点

过滤掉不须要的节点,思路比较简单:

  • 遍历以后节点的所有子节点,须要的留,不须要的删
  • 对留下的节点,通过递归进行过滤

按此思路,TypeScript 代码是

/** * @param nodes 要过滤的树节点集(多根) * @param predicate 过滤条件,返回 `true` 保留 * @returns 过滤后的树节点集 */function filterTree(    nodes: TreeNode[] | undefined,    predicate: (node: TreeNode) => boolean): TreeNode[] | undefined {    if (!nodes?.length) { return nodes; }    // 间接应用 Array 的 filter 能够过滤当层节点    return nodes.filter(it => {        // 不符合条件的间接砍掉        if (!predicate(it)) {            return false;        }        // 符合条件的保留,并且须要递归解决其子节点        it.children = filterTree(it.children, predicate);        return true;    });}

如果对示例数据(见前文)进行过滤,仅保留 id 是偶数的节点,那后果是

flowchart LR%%{ init: { "theme": "forest" } }%%S(("Virtual\nRoot"))S --> N6S --> N10N6("6 | P6mtcgfCD")N6 --> N8("8 | m6o5UsytQ0")N10("10 | lhDGTNeeSxLNJ")N6 --> N14("14 | ysYwG8EFLAu1a")N10 --> N16("16 | RKuQs4ki65wo")

不过这个 filterTree 有点小瑕疵:

  1. 递归调用时还须要传入 predicate,有点繁琐
  2. 传入参数应该限度在 TreeNode[] 类型上,增加 undefined 只是为了简化递归调用(不必先判空)

解决起来也简略,加一层接口封装一下(门面模式):

/** * @param nodes 要过滤的树节点集(多根) * @param predicate 过滤条件,返回 `true` 保留 * @returns 过滤后的树节点集 */function filterTree(    nodes: TreeNode[],    predicate: (node: TreeNode) => boolean): TreeNode[] {    return filter(nodes) ?? [];    // 原 filterTree,更名,并删除 predicate 参数    function filter(nodes: TreeNode[] | undefined): TreeNode[] | undefined {        if (!nodes?.length) { return nodes; }        return nodes.filter(it => {            if (!predicate(it)) {                return false;            }            // 递归调用不须要再传入 predicate            it.children = filter(it.children);            return true;        });    }}

理论应用的时候,可能传入的可能是单根树 (TreeNode),也有可能是多根 (TreeNode[]),那能够写个重载:

function filterTree(node: TreeNode, predicate: (node: TreeNode) => boolean): TreeNode;function filterTree(nodes: TreeNode[], predicate: (node: TreeNode) => boolean): TreeNode[];function filterTree(    tree: TreeNode | TreeNode[],    predicate: (node: TreeNode) => boolean): TreeNode | TreeNode[] {    if (Array.isArray(tree)) {        return filter(tree) ?? [];    } else {        tree.children = filter(tree.children);        return tree;    }    function filter(...) { ... }}

查找节点(不含残缺子树)

查找节点就要略微简单了点了,因为须要保留门路。判断以后节点是否能够删除须要对本人状况进行判断之外,还取决于其所有子孙节点是否能够删除。与后面“过滤掉”的逻辑相比,有两点变动:

  1. 不论以后节点是否保留,均须要递归向下,把子孙中符合条件的节点都找进去
  2. 只有子孙中存在符合条件的节点,以后节点就应该保留。

这样解决后的节点,所有叶节点都应该合乎查找条件。比方在示例数据中按 id 参整除 6 来查找节点,后果是:

flowchart LR%%{ init: { "theme": "forest" } }%%classDef found fill:#ffeeee,stroke:#cc6666;S(("Virtual\nRoot")) --> N1S --> N6:::found;N1("1 | 8WUg35y")N1 --> N4("4 | IYkxXlhmU12x")N4 --> N5("5 | p2Luabg9mK2")N6("6 | P6mtcgfCD")N1 --> N7("7 | yluJgpnqKthR")N7 --> N12("12 | 5W6vy0EuvOjN"):::foundN5 --> N13("13 | LbpWq")N13 --> N18("18 | 03X6e4UT"):::found

依据下面的逻辑,写一个 findTreeNode()

function findTreeNode(node: TreeNode, predicate: (node: TreeNode) => boolean): TreeNode;function findTreeNode(nodes: TreeNode[], predicate: (node: TreeNode) => boolean): TreeNode[];function findTreeNode(    tree: TreeNode | TreeNode[],    predicate: (node: TreeNode) => boolean): TreeNode | TreeNode[] {    if (Array.isArray(tree)) {        return filter(tree) ?? [];    } else {        tree.children = filter(tree.children);        return tree;    }    function filter(nodes: TreeNode[] | undefined): TreeNode[] | undefined {        if (!nodes?.length) { return nodes; }        return nodes.filter(it => {            // 先筛选子树,如果子树中没有符合条件的,children 会是 [] 或 undefined            const children = filter(it.children);            // 依据以后节点状况和子树筛选后果判断是否保留以后节点            if (predicate(it) || children?.length) {                // 如果要保留,children 应该用筛选进去的那个;不保留的话就不 care 子节点了                it.children = children;                return true;            }            return false;        });    }}

上面把代码批改下,在后果中保留子树。

查找节点(含残缺子树)

这个思路跟最下面那个“剔除”的思路正好相同,

  • 遇到符合条件的节点,间接保留整棵子树,也不须要递归去解决了
  • 不符合条件的节点,递归进去持续找

既然都是查找,能够给 findTreeNode() 增加一个 keepSubTree: boolean 参数来扩大函数性能。接口局部扭转如下:

function findTreeNode(    node: TreeNode,    predicate: (node: TreeNode) => boolean,    keepSubTree?: boolean  // <--): TreeNode;function findTreeNode(    nodes: TreeNode[],    predicate: (node: TreeNode) => boolean,    keepSubTree?: boolean  // <--): TreeNode[];function findTreeNode(    tree: TreeNode | TreeNode[],    predicate: (node: TreeNode) => boolean,    keepSubTree: boolean = false  // <--): TreeNode | TreeNode[] {    ...}

而后须要批改的中央次要是 Array.prototype.filter 回调函数,能够先把原来的箭头函数提取进去,命名为 filterWithoutSubTree()

而后再写一个 filterWithSubTree() 处理函数。依据 keepSubTree 的值来决定应用哪一个过滤器。要害代码如下:

function findTreeNode(...): TreeNode | TreeNode[] {    const filterHandler = keepSubTree ? filterWithSubTree : filterWithoutSubTree;    //    ^^^^^^^^^^^^^    if (Array.isArray(tree)) { ... } else { ... }    function filter(nodes: TreeNode[] | undefined): TreeNode[] | undefined {        if (!nodes?.length) { return nodes; }        return nodes.filter(filterHandler);        //                  ^^^^^^^^^^^^^    }    function filterWithSubTree(it: TreeNode): boolean {        // 如果符合条件,保留整棵子树,不须要递归进去        if (predicate(it)) { return true; }        // 否则依据子孙节点的状况来决定是否须要保留以后节点(作为门路节点)        it.children = filter(it.children);        return !!it.children?.length;    }    function filterWithoutSubTree(it: TreeNode): boolean {        ...    }}

含残缺子树的查找后果示例(查找条件:it => it.id % 4 === 0)如下图:

flowchart LR%%{ init: { "theme": "forest" } }%%classDef found fill:#ffeeee,stroke:#cc6666;classDef subs fill:#ffffff;S(("Virtual\nRoot")) --> N1S --> N6S --> N10N1("1 | 8WUg35y")N1 --> N4("4 | IYkxXlhmU12x"):::foundN4 --> N5("5 | p2Luabg9mK2"):::subsN6("6 | P6mtcgfCD")N1 --> N7("7 | yluJgpnqKthR")N6 --> N8("8 | m6o5UsytQ0"):::foundN10("10 | lhDGTNeeSxLNJ")N7 --> N12("12 | 5W6vy0EuvOjN"):::foundN5 --> N13("13 | LbpWq"):::subsN10 --> N16("16 | RKuQs4ki65wo"):::foundN13 --> N18("18 | 03X6e4UT"):::subsN7 --> N19("19 | LTJTeF")N19 --> N20("20 | 3rqUqE3MLShh"):::found