聊聊字符串轉樹結構
前言
有一個多行字符串，每行開頭會用空格來表示它的層級關系，每間隔一層它的空格總數為2，如何將它轉為json格式的樹型數據？本文就跟大家分享下這個算法，歡迎各位感興趣的開發者閱讀本文。
例如有一個字符串：
const text = `
Language
JavaScript
TypeScript
NodeJS
HTML
Server
DataBase
MongoDB
System
Linux
Window
`;
將其轉換為有層次結構的json數據后為：
{
"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，要對字符串進行處理，好像沒有什么比較好的方法，理不出頭緒。當我們遇到這種直接從數據結構出發想不出辦法的問題時，這時可能就要換個思路了，能否將它轉換為另一種數據結構呢？
審題后發現，我們需要的數據元素在字符串中總是獨占一行的，那么我們就要對每一行進行處理，此時最好的方式就是將它切割成數組。
那么，我們就以換行符作為切割點來構造數組，如下所示：
[
"","Language"," JavaScript", " TypeScript"," NodeJS", " HTML","Server"," DataBase"," MongoDB","System"," Linux"," Window",""
]
觀察數組中的每個元素后，我們發現最頂層的數據開頭無空格，每間隔一層，開頭就會多兩個空格。按照從前往后的順序依次讀取數據，將后一個數據與其之前的數據進行比較，進而確定他們之間的層次關系。
分析到這里，相信很多開發者已經看出了這個比較方式滿足了“后入先出”原則，因此，我們可以用棧來解決這個問題，如下所示：
- 準備2個棧，一個用于存放每層的字符串，另一個用于存放每層的空格數。
- 默認將root入棧，將它的空格數定為-1。
接下來，我們將每個元素逐一入棧，分析下它的過程。如下圖所示，我們列舉了部分元素的入棧比對過程，通過觀察后，總結出了如下幾條規律。
- 獲取入棧元素的空格總數
- 獲取棧頂（deepStack）元素，判斷入棧元素的空格總數是否大于棧頂元素。
滿足條件則獲取strStack的棧頂元素，將入棧元素元素放入它的子級
否則，將兩個棧的元素依次出棧。直至入棧元素的空格總數比deepStack的棧頂元素大，獲取strStack的棧頂元素，將入棧元素元素放入它的子級
- 將入棧元素以及它的空格總數分別放入對應的棧中
- 直至所有元素都入棧比對完成，此問題得到解決
注意：為了讓讀者更直觀的看出規律，strStack棧中的元素用字符串直接代替了，實際上棧中存儲的數據是一個對象，該對象包含了name屬性和children屬性。當前入棧元素也會構造成一個對象，得出棧頂元素（deepStack）與入棧元素空格總數的比對結果后，會將入棧元素對象放進棧頂元素（strStack）的children中。
實現代碼
經過上面的分析，我們已經得出了完整的實現思路，接下來我們來看下代碼的實現。
/**
* 字符串轉樹結構
* @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;
// 獲取空格總數
const len = str.lastIndexOf(" ") + 1;
str = str.replace(/\s/g, "");
const curObj = { name: str };
// 尋找當前入棧元素的父層級
while (len <= deepStack.peek()) {
deepStack.pop();
strStack.pop();
}
const stackTop: nodeObj = strStack.peek();
stackTop.children
? stackTop.children.push(curObj)
: (stackTop.children = [curObj]);
// 元素入棧，繼續下一輪的比對
strStack.push(curObj);
deepStack.push(len);
}
return json;
}
注意：上述代碼中聲明了一個自定義類型nodeObj以及一個自定義類Stack，完整代碼請在示例代碼中查看。
最后，我們將開頭的例子代入上述代碼中，校驗下它能否正確解決問題。
const text = `
Language
JavaScript
TypeScript
NodeJS
HTML
Server
DataBase
MongoDB
System
Linux
Window
`;
const textJSON = DataConversion(text);
console.log(JSON.stringify(textJSON));
示例代碼
本文用到的代碼完整版請移步：
- DataConversion.ts
- DataConversion-test.ts
