
在许多企业应用中,组织结构常以树的形式呈现。例如,一个公司可能包含多个部门,而某些部门本身又可能是一个更大型的“公司”概念,旗下包含更多子部门。为了模拟这种层级关系,我们定义了两个核心接口:
import java.util.List;
import java.util.Optional;
import java.util.function.Predicate;
public interface Department {
String getName();
String getType();
// 初始尝试中的默认方法,用于匹配单个部门
default Optional<Department> getMatchingDepartment(Predicate<Department> predicate) {
if (predicate.test(this)) {
return Optional.of(this);
}
return Optional.empty();
}
}public interface Company extends Department {
List<Department> getDepartments();
// 初始尝试中的默认方法,仅遍历直接子部门
default Optional<Department> getMatchingDepartment(Predicate<Department> predicate) {
// 首先检查当前Company自身是否匹配
if (predicate.test(this)) {
return Optional.of(this);
}
// 然后尝试在其直接子部门中查找第一个匹配项
return getDepartments().stream()
.map(department -> department.getMatchingDepartment(predicate))
.filter(Optional::isPresent)
.map(Optional::get)
.findFirst();
}
}其中,Company接口继承自Department,并额外提供了getDepartments()方法,返回其包含的子部门列表,这正是构成树状结构的关键。我们的目标是,给定一个部门类型(type),从整个树状结构中找出所有匹配该类型的Department实例。
初始的getMatchingDepartment默认方法虽然能够处理当前部门或其直接子部门,但无法深入遍历整个树状层级,这是我们需要解决的核心问题。
递归是处理树形结构问题最直观且常用的方法之一。通过定义一个函数,该函数在访问当前节点后,会对其所有子节点进行相同的操作,从而实现深度优先搜索(DFS)遍历。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class OrganizationSearch {
// 假设 Concern 类中包含一个根部门列表
private List<Department> rootDepartments;
public OrganizationSearch(List<Department> rootDepartments) {
this.rootDepartments = rootDepartments;
}
/**
* 公共入口方法:通过递归查找所有指定类型的部门。
* @param type 要查找的部门类型。
* @return 匹配指定类型的所有部门列表。
*/
public List<Department> findDepartmentByTypeRecursive(String type) {
ArrayList<Department> result = new ArrayList<>();
// 从根部门开始递归遍历
findDepartmentByTypeRecursiveImpl(type, rootDepartments, result);
return result;
}
/**
* 私有辅助方法:执行实际的递归遍历逻辑。
* @param type 要查找的部门类型。
* @param departments 当前正在遍历的部门列表。
* @param result 用于收集匹配部门的结果列表。
*/
private void findDepartmentByTypeRecursiveImpl(String type, List<Department> departments, List<Department> result) {
if (departments == null || departments.isEmpty()) {
return; // 递归终止条件:当前列表为空
}
for (Department current : departments) {
// 检查当前部门是否匹配指定类型
if (type.equals(current.getType())) {
result.add(current);
}
// 如果当前部门是Company,则继续递归遍历其子部门
if (current instanceof Company) {
findDepartmentByTypeRecursiveImpl(type, ((Company) current).getDepartments(), result);
}
}
}
}为了避免递归可能带来的栈溢出问题,我们可以使用一个显式的数据结构(如栈或队列)来模拟树的遍历过程。对于深度优先搜索,通常使用栈。
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import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class OrganizationSearch {
private List<Department> rootDepartments;
public OrganizationSearch(List<Department> rootDepartments) {
this.rootDepartments = rootDepartments;
}
/**
* 公共入口方法:通过迭代查找所有指定类型的部门。
* @param type 要查找的部门类型。
* @return 匹配指定类型的所有部门列表。
*/
public List<Department> findDepartmentByTypeIterative(String type) {
ArrayList<Department> result = new ArrayList<>();
// 使用ArrayList模拟栈,存储待处理的部门
ArrayList<Department> stack = new ArrayList<>();
stack.addAll(rootDepartments); // 将所有根部门压入栈中
// 当栈不为空时,持续进行遍历
while (!stack.isEmpty()) {
// 弹出栈顶元素(最后一个元素)
Department current = stack.remove(stack.size() - 1);
// 检查当前部门是否匹配指定类型
if (type.equals(current.getType())) {
result.add(current);
}
// 如果当前部门是Company,则将其所有子部门压入栈中
// 注意:为了保持DFS顺序,通常会将子部门逆序压入栈,
// 但在这里,由于我们只是收集所有匹配项,顺序不严格要求,
// 只要最终所有子部门都被访问即可。
if (current instanceof Company) {
// 将子部门添加到栈中,它们将在后续循环中被处理
// 为了保持与递归相似的遍历顺序(左子树优先),可以逆序添加
List<Department> subDepartments = ((Company) current).getDepartments();
for (int i = subDepartments.size() - 1; i >= 0; i--) {
stack.add(subDepartments.get(i));
}
// 或者直接 stack.addAll(subDepartments); 如果顺序不重要,但可能会改变DFS的访问顺序
}
}
return result;
}
}在Java中遍历树状结构并查找特定类型的元素,可以采用递归或迭代两种主要方法。递归方法简洁直观,适用于大多数情况,但需注意栈溢出风险。迭代方法通过显式使用栈(或队列)来模拟遍历过程,能够有效避免栈溢出问题,适用于处理深度较大的树结构。选择哪种方法取决于具体的场景需求、树的深度以及对代码可读性和性能的要求。在实际开发中,理解并掌握这两种遍历策略对于处理复杂的层级数据至关重要。
以上就是Java树结构遍历:按类型查找部门的递归与迭代实现的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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