C#中怎么構(gòu)建一個樹形結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

這篇文章給大家介紹C#中怎么構(gòu)建一個樹形結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，內(nèi)容非常詳細，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對大家能有所幫助。

一、遇到的問題

獲取全部任務(wù)拼接樹形速度過慢(數(shù)據(jù)量大約在900條左右)且查詢速度也并不快；

二、解決方法

1、Tree轉(zhuǎn)化的JSON數(shù)據(jù)格式

a.JSON數(shù)據(jù)格式：

[
  {
    "children":[
      {
        "children":[

        ],
        "username":"username2",
        "password":"password2",
        "id":"2",
        "pId":"1",
        "name":"節(jié)點2"
      },
      {
        "children":[

        ],
        "username":"username2",
        "password":"password2",
        "id":"A2",
        "pId":"1",
        "name":"節(jié)點2"
      }
    ],
    "username":"username1",
    "password":"password1",
    "id":"1",
    "pId":"0",
    "name":"節(jié)點1"
  },
  {
    "children":[

    ],
    "username":"username1",
    "password":"password1",
    "id":"A1",
    "pId":"0",
    "name":"節(jié)點1"
  }
]

b.定義實體必要字段

為了Tree結(jié)構(gòu)的通用性，我們可以定義一個抽象的公用實體TreeObject以保證后續(xù)涉及到的List<T>轉(zhuǎn)化樹形JSON

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace MyTree.Abs
{
  public abstract class TreeObejct
  {
    public string id { set; get; }
    public string pId { set; get; }
    public string name { set; get; }
    public IList<TreeObejct> children = new List<TreeObejct>();
    public virtual void Addchildren(TreeObejct node)
    {
      this.children.Add(node);
    }
  }
}

c.實際所需實體TreeModel讓它繼承TreeObject,這樣對于id,pId,name,children我們就可以適用于其它實體了，這也相當于我們代碼的特殊約定：

using MyTree.Abs;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace MyTree.Models
{
  public class TreeModel : TreeObejct
  {
    public string username { set; get; }
    public string password { set; get; }
  }
}

2、遞歸遍歷

獲取全部任務(wù)并轉(zhuǎn)化為樹形

獲取全部任務(wù)轉(zhuǎn)化為樹形是比較簡單的，我們首先獲取到pId=0的頂級數(shù)據(jù)(即不存在父級的任務(wù)),我們通過頂級任務(wù)依次遞歸遍歷它們的子節(jié)點。

b.我們暫時id以1開始則pId=0的都為頂級任務(wù)

我們首先寫一段生成數(shù)據(jù)的方法：

public static IList<TreeObejct> GetData(int number = 11)
    {
      IList<TreeObejct> datas = new List<TreeObejct>();
      for (int i = 1; i < number; i++)
      {
        datas.Add(new TreeModel
        {
          id = i.ToString(),
          pId = (i - 1).ToString(),
          name = "節(jié)點" + i,
          username = "username" + i,
          password = "password" + i
        });
        datas.Add(new TreeModel
        {
          id = "A" + i.ToString(),
          pId = (i - 1).ToString(),
          name = "節(jié)點" + i,
          username = "username" + i,
          password = "password" + i
        });
      }
      return datas;
    }

其次我們定義一些變量：

private static IList<TreeObejct> models;
    private static IList<TreeObejct> models2;
    private static Thread t1;
    private static Thread t2;
    static void Main(string[] args)
    {
      int count = 21;
      Console.WriteLine("生成任務(wù)數(shù)："+count+"個");
     
      Console.Read();
    }

我們再寫一個遞歸獲取子節(jié)點的遞歸方法：

public static IList<TreeObejct> GetChildrens(TreeObejct node)
    {
      IList<TreeObejct> childrens = models.Where(c => c.pId == node.id.ToString()).ToList();
      foreach (var item in childrens)
      {
        item.children = GetChildrens(item);
      }
      return childrens;

    }

編寫調(diào)用遞歸方法Recursion：

public static void Recursion()
    {
      #region 遞歸遍歷
      System.Diagnostics.Stopwatch sw = new System.Diagnostics.Stopwatch();

      sw.Start();

      var mds_0 = models.Where(c => c.pId == "0");//獲取頂級任務(wù)
      foreach (var item in mds_0)
      {
        item.children = GetChildrens(item);
      }
      sw.Stop();
      Console.WriteLine("----------遞歸遍歷用時：" + sw.ElapsedMilliseconds + "----------線程名稱："+t1.Name+",線程ID："+t1.ManagedThreadId);

      #endregion
    }

編寫main函數(shù)啟動測試：

private static IList<TreeObejct> models;
    private static IList<TreeObejct> models2;
    private static Thread t1;
    private static Thread t2;
    static void Main(string[] args)
    {
      int count = 1001;
      Console.WriteLine("生成任務(wù)數(shù)："+count+"個");
      models = GetData(count);
     
      t1 = new Thread(Recursion);
     
      t1.Name = "遞歸遍歷";
      t1.Start();
    

      Console.Read();
    }

輸出結(jié)果：

遞歸遍歷至此結(jié)束。

3、非遞歸遍歷

非遞歸遍歷在操作中不需要遞歸方法的參與即可實現(xiàn)Tree的拼接

對于以上的代碼，我們不需要修改，只需要定義一個非遞歸遍歷方法NotRecursion：

public static void NotRecursion()
    {
      #region 非遞歸遍歷

      System.Diagnostics.Stopwatch sw2 = new System.Diagnostics.Stopwatch();

      sw2.Start();
      Dictionary<string, TreeObejct> dtoMap = new Dictionary<string, TreeObejct>();
      foreach (var item in models)
      {
        dtoMap.Add(item.id, item);
      }
      IList<TreeObejct> result = new List<TreeObejct>();
      foreach (var item in dtoMap.Values)
      {
        if (item.pId == "0")
        {
          result.Add(item);
        }
        else
        {
          if (dtoMap.ContainsKey(item.pId))
          {
            dtoMap[item.pId].AddChilrden(item);
          }
        }


      }

      sw2.Stop();
      Console.WriteLine("----------非遞歸遍歷用時：" + sw2.ElapsedMilliseconds + "----------線程名稱：" + t2.Name + ",線程ID：" + t2.ManagedThreadId);

      #endregion
    }

編寫main函數(shù)：

private static IList<TreeObejct> models;
    private static IList<TreeObejct> models2;
    private static Thread t1;
    private static Thread t2;
    static void Main(string[] args)
    {
      int count = 6;
      Console.WriteLine("生成任務(wù)數(shù)："+count+"個");
      models = GetData(count);
      models2 = GetData(count);
      t1 = new Thread(Recursion);
      t2 = new Thread(NotRecursion);
      t1.Name = "遞歸遍歷";
      t2.Name = "非遞歸遍歷";
      t1.Start();
      t2.Start();

      Console.Read();
    }

啟動查看執(zhí)行結(jié)果：

發(fā)現(xiàn)一個問題，遞歸3s，非遞歸0s，隨后我又進行了更多的測試：

執(zhí)行時間測試

StackOverflowException:因包含的嵌套方法調(diào)用過多而導致執(zhí)行堆棧溢出時引發(fā)的異常。 此類不能被繼承。

StackOverflowException 執(zhí)行堆棧溢出發(fā)生錯誤時引發(fā)，通常發(fā)生非常深度或無限遞歸。

-:沒有等到結(jié)果。

當然這個測試并不專業(yè)，但是也展示出了它的效率的確滿足了當前的需求。

4、查找構(gòu)建樹形結(jié)果

原理同上述非遞歸相同，不同之處是我們通過查找的數(shù)據(jù)去構(gòu)建樹形

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