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字符串转树结构

神奇的程序员
2022-09-25 / 13 评论 / 7 点赞 / 362 阅读 / 3,044 字 正在检测是否收录...

前言

有一个多行字符串,每行开头会用空格来表示它的层级关系,每间隔一层它的空格总数为2,如何将它转为json格式的树型数据?本文就跟大家分享下这个算法,欢迎各位感兴趣的开发者阅读本文。

例如有一个字符串:

const text = `
Language
  JavaScript
    TypeScript
    NodeJS
  HTML
Server
  DataBase
    MongoDB
System
  Linux
  Window
`;

将其转换为有层次结构的json数据后为:

{
    "name":"root",
    "children":[
        {
            "name":"Language",
            "children":[
                {
                    "name":"JavaScript",
                    "children":[
                        {
                            "name":"TypeScript"
                        },
                        {
                            "name":"NodeJS"
                        }
                    ]
                },
                {
                    "name":"HTML"
                }
            ]
        },
        {
            "name":"Server",
            "children":[
                {
                    "name":"DataBase",
                    "children":[
                        {
                            "name":"MongoDB"
                        }
                    ]
                }
            ]
        },
        {
            "name":"System",
            "children":[
                {
                    "name":"Linux"
                },
                {
                    "name":"Window"
                }
            ]
        }
    ]
}

思路分析

乍一看,要对字符串进行处理,好像没有什么比较好的方法,理不出头绪。当我们遇到这种直接从数据结构出发想不出办法的问题时,这时可能就要换个思路了,能否将它转换为另一种数据结构呢?

审题后发现,我们需要的数据元素在字符串中总是独占一行的,那么我们就要对每一行进行处理,此时最好的方式就是将它切割成数组。

那么,我们就以换行符作为切割点来构造数组,如下所示:

[
  "","Language","  JavaScript", "    TypeScript","    NodeJS",   "  HTML","Server","  DataBase","    MongoDB","System","  Linux","  Window",""
]

观察数组中的每个元素后,我们发现最顶层的数据开头无空格,每间隔一层,开头就会多两个空格。按照从前往后的顺序依次读取数据,将后一个数据与其之前的数据进行比较,进而确定他们之间的层次关系。

分析到这里,相信很多开发者已经看出了这个比较方式满足了**“后入先出”**原则,因此,我们可以用栈来解决这个问题,如下所示:

  • 准备2个栈,一个用于存放每层的字符串,另一个用于存放每层的空格数
  • 默认将root入栈,将它的空格数定为-1

image-20220923074054521

接下来,我们将每个元素逐一入栈,分析下它的过程。如下图所示,我们列举了部分元素的入栈比对过程,通过观察后,总结出了如下几条规律。

  • 获取入栈元素的空格总数
  • 获取栈顶(deepStack)元素,判断入栈元素的空格总数是否大于栈顶元素。
    • 满足条件则获取strStack的栈顶元素,将入栈元素元素放入它的子级
    • 否则,将两个栈的元素依次出栈。直至入栈元素的空格总数比deepStack的栈顶元素大,获取strStack的栈顶元素,将入栈元素元素放入它的子级
  • 将入栈元素以及它的空格总数分别放入对应的栈中
  • 直至所有元素都入栈比对完成,此问题得到解决

image-20220925084748469

注意:为了让读者更直观的看出规律,strStack栈中的元素用字符串直接代替了,实际上栈中存储的数据是一个对象,该对象包含了name属性和children属性。当前入栈元素也会构造成一个对象,得出栈顶元素(deepStack)与入栈元素空格总数的比对结果后,会将入栈元素对象放进栈顶元素(strStack)的children中。

实现代码

经过上面的分析,我们已经得出了完整的实现思路,接下来我们来看下代码的实现。

/**
 * 字符串转树结构
 * @param text
 * @constructor
 */
export function DataConversion(text: string): nodeObj {
  const splitArr = text.split("\n");

  const json = { name: "root" };
  const strStack = new Stack();
  const deepStack = new Stack();
  strStack.push(json);
  deepStack.push(-1);

  for (let i = 0; i < splitArr.length; i++) {
    let str = splitArr[i];
    if (!str) continue;
    // 获取空格总数
    const len = str.lastIndexOf(" ") + 1;
    str = str.replace(/\s/g, "");
    const curObj = { name: str };

    // 寻找当前入栈元素的父层级
    while (len <= deepStack.peek()) {
      deepStack.pop();
      strStack.pop();
    }
    const stackTop: nodeObj = strStack.peek();
    stackTop.children
      ? stackTop.children.push(curObj)
      : (stackTop.children = [curObj]);

    // 元素入栈,继续下一轮的比对
    strStack.push(curObj);
    deepStack.push(len);
  }

  return json;
}

注意:上述代码中声明了一个自定义类型nodeObj以及一个自定义类Stack,完整代码请在示例代码中查看。

最后,我们将开头的例子代入上述代码中,校验下它能否正确解决问题。

const text = `
Language
  JavaScript
    TypeScript
    NodeJS
  HTML
Server
  DataBase
    MongoDB
System
  Linux
  Window
`;

const textJSON = DataConversion(text);
console.log(JSON.stringify(textJSON));

image-20220925095216309

image-20220925095349312

示例代码

本文用到的代码完整版请移步:

写在最后

至此,文章就分享完毕了。

我是神奇的程序员,一位前端开发工程师。

如果你对我感兴趣,请移步我的个人网站,进一步了解。

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