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JavaScript树结构深度优先算法

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  什么是树

  现实中树随处可见;在计算机世界,树就是一种分层结构的抽象模型

  如下图所示:

1.png

  树结构的可以用在很多情景,就如下图公司的组织架构,用“树”就可以表达出来,如下图:

2.png

  组织架构只是其中之一,比如族谱、省市等用树的结构形式展现是完全可以。

  树的术语

  树有很多的术语,如下图:

3.png

  :n(n≥0)个节点所构成的有限集合,当n=0时,称为空树;

  节点的度:节点的子树个数,例如B节点的度就是2,A节点的度就是3;

  树的度:树的所有节点中最大的度数,例如上图中,树的度是3;

  叶子节点度为0的节点,也叫叶节点

  子节点:如上图;

  兄弟节点:如上图;

  根节点:如上图;

  树的深度:树中所有结点中的最大层次,例如上图中树的深度就是3;

  节点的层次:例如E节点的层次就是3,节点的层次就是父节点层次+1,根节点的层次为1;

  路径一个节点到另一个节点的通道,例如A→H的路径就是A D H;

  路径长度一个节点到另一个节点的距离,例如A→H的路径就是3。

  JavaScript中的树

  树结构可以作为最常见的数据结构之一,还有很多其他的结构如DOM树、级联选择、树形组件等等;

  JavaScript没有这样的结构,开发我们的大脑,想到可以通过对象和数组来模拟一个树,

  例如下面这段代码:

  const tree = {
  value: 'A',
  children: [
  {
  value: 'B',
  children: [
  { value: 'E', children: null },
  { value: 'F', children: null },
  ],
  },
  {
  value: 'C',
  children: [{ value: 'G', children: null }],
  },
  {
  value: 'D',
  children: [
  { value: 'H', children: null },
  { value: 'I', children: null },
  ],
  },
  ],
  }


  广度优先和深度优点遍历算法

  深度优先

  所谓的深度优先遍历算法,就是尽可能深的去搜索树的分支,它的遍历顺序如下图:

3.png

  实现思路如下:

  访问根节点;

  对根节点的children持续进行深度优先遍历(递归);

  实现代码如下:

  function dfs(root) {
  console.log(root.value)
  root.children && root.children.forEach(dfs) // 与下面一致
  // if (root.children) {
  // root.children.forEach(child => {
  // dfs(child)
  // })
  // }
  }
  dfs(tree) // 这个tree就是前面定义的那个树
  /* 结果
  A
  B
  E
  F
  C
  G
  D
  H
  I
  */

  上述展示我们想要的表示,思路没什么问题。

  广度优先

  所谓的广度优先就是依次访问离根节点近的节点,它的遍历顺序如下图:

5.png

  实现思路如下:

  创建要给队列,把根节点入队;

  把队头出队并访问;

  把队头的children依次入队;

  重复执行2、3步,直到队列为空。

  实现代码如下:

  function bfs(root) {
  // 1. 新建队列 跟节点入队
  const q = [root]
  // 4 重复执行
  while (q.length > 0) {
  const node = q.shift() // 2 队头出队
  console.log(node.value)
  // 3 队头 children 依次入队
  node.children &&
  node.children.forEach(child => {
  q.push(child)
  })
  }
  }
  bfs(tree)
  /* 结果
  A
  B
  C
  D
  E
  F
  G
  H
  I
  */

  上述展示我们想要的表示,算法没什么问题。


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