题目：用java实现文本形式的树状结构图(如图所示要求用递归)

Dear 丶 2022-12-27 14:03 102阅读 0赞

### 目录 ###

*   *  问题
     *  方法1
     *   *  代码
         *  结果
     *  方法2
     *   *  代码
         *  结果
     *  解释

## 问题 ##

用java实现文本形式的树状结构图(如图所示要求用递归)

![在这里插入图片描述][20201211145619583.png]

## 方法1 ##

### 代码 ###

public class Test { 
        public static void main(String[] args) { 
            // 分类列表
            List<Category> categoryList = new ArrayList<>();
            // 一级分类
            Category oneCategory1 = new Category(1, 0, "Java工程师招聘试题", 1);
            // 二级分类
            Category twoCategory1 = new Category(2, 1, "Java面试题", 2);
            Category twoCategory2 = new Category(3, 1, "简答题", 2);
            Category twoCategory3 = new Category(4, 1, "Java面试题", 2);
            // 三级分类(属于“Java面试题”)
            Category threeCategory1 = new Category(5, 2, "选择题", 3);
            Category threeCategory2 = new Category(6, 2, "程序分析题", 3);
            // 四级分类(属于“选择题”)
            Category fourCategory1 = new Category(7, 5, "JS选择题", 4);
            // 五级分类(属于“JS选择题”)
            Category fiveCategory1 = new Category(8, 7, "HTML选择题", 5);
            Category fiveCategory2 = new Category(9, 7, "WebService选择题", 5);
            // 填充数据，最终实现categoryList就像是从数据库中查询出的集合这种效果
            categoryList.add(oneCategory1);
            categoryList.add(twoCategory1);
            categoryList.add(twoCategory2);
            categoryList.add(twoCategory3);
            categoryList.add(threeCategory1);
            categoryList.add(threeCategory2);
            categoryList.add(fourCategory1);
            categoryList.add(fiveCategory1);
            categoryList.add(fiveCategory2);
    
            // 往children中填充数据
            List<Category> list = build(categoryList);
    
            // 存储数据
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
    
            // 将数据添加到可变字符串中
            add(sb, list, "");
    
            // 展示数据
            System.out.println(sb.toString());
        }
    
        /** * 将数据添加到可变字符串中 * * @param sb 存储输出信息的可变字符串 * @param list 分类列表 * @param prefix 当前分类前面的修饰图形 */
        private static void add(StringBuilder sb, List<Category> list, String prefix) { 
            for (int i = 0; i < list.size(); i++) { 
                // 对一级分类需要特殊处理
                if (list.get(i).getPid() == 0) { 
                    // 根据一级分类位置判断是否需要换行
                    sb.append(i == 0 ? "" : "\n");
                    // 对一级分类特殊处理
                    sb.append(list.get(i).getName());
                    // 添加子分类列表信息到可变字符串中
                    add(sb, list.get(i).getChildren(), "\n ");
                } else { 
                    // 添加当前分类前面的修饰图形（不包括和当前分类最近的那个图形）
                    sb.append(prefix);
                    // 添加距离当前分类最近的那个图形
                    sb.append(i < list.size() - 1 ? "├" : "└");
                    // 添加当前分类名称
                    sb.append(list.get(i).getName());
    
                    // 子分类前面的修饰图形（不包括和子分类最近的那个图形）
                    String sonPrefix = prefix + ((i == list.size() - 1) ? " " : "│");
                    // 添加子分类列表信息到可变字符串中
                    add(sb, list.get(i).getChildren(), sonPrefix);
                }
            }
        }
    
        /** * 构建多级分类菜单 * * @param categoryList 所有的分类列表 * @return */
        private static List<Category> build(List<Category> categoryList) { 
            List<Category> collect = categoryList.stream()
                    // 找出所有一级分类
                    .filter(category -> category.getPid() == 0)
                    // 向一级分类中填充孙子分类列表
                    .map(category -> { 
                        category.setChildren(getChildren(category, categoryList));
                        return category;
                    })
                    // 排序保证同级分类顺序不会改变
                    .sorted((c1, c2) -> c1.getId().compareTo(c2.getId())).collect(Collectors.toList());
            return collect;
        }
    
        /** * 获取子分类列表 * * @param category 当前分类 * @param categoryList 所有的分类列表 * @return */
        private static List<Category> getChildren(Category category, List<Category> categoryList) { 
            List<Category> collect = categoryList.stream()
                    // 通过过滤得到当前分类的所有子分类
                    .filter(item -> item.getPid().equals(category.getId()))
                    // 向当前子分类中填充孙子分类列表
                    .map(item -> { 
                        item.setChildren(getChildren(item, categoryList));
                        return item;
                    })
                    // 排序保证同级分类顺序不会改变
                    .sorted((c1, c2) -> c1.getId().compareTo(c2.getId())).collect(Collectors.toList());
            return collect;
        }
    }
    
    class Category { 
        /** * 分类id */
        private Integer id;
    
        /** * 父分类id */
        private Integer pid;
    
        /** * 分类名称 */
        private String name;
    
        /** * 分类级别 */
        private Integer level;
    
        /** * 当前分类的子分类 */
        private List<Category> children;
    
        public Integer getId() { 
            return id;
        }
    
        public void setId(Integer id) { 
            this.id = id;
        }
    
        public Integer getPid() { 
            return pid;
        }
    
        public void setPid(Integer pid) { 
            this.pid = pid;
        }
    
        public String getName() { 
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) { 
            this.name = name;
        }
    
        public Integer getLevel() { 
            return level;
        }
    
        public void setLevel(Integer level) { 
            this.level = level;
        }
    
        public List<Category> getChildren() { 
            return children;
        }
    
        public void setChildren(List<Category> children) { 
            this.children = children;
        }
    
        public Category(Integer id, Integer pid, String name, Integer level) { 
            this.id = id;
            this.pid = pid;
            this.name = name;
            this.level = level;
        }
    }

### 结果 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDQ5OTYz_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 方法2 ##

### 代码 ###

public class Father { 
    
        private String title;
    
        private List<Father> children = new ArrayList<>();
    
        private Father(String title) { 
            this.title = title;
        }
    
        private void addChild(Father f) { 
            children.add(f);
        }
    
        private String toString(String self, String son) { 
            StringBuilder b = new StringBuilder();
            // 为自己铺剩余前路
            b.append(self);
            // 为自己铺中间的路
            b.append(title);
            // 为自己铺后路
            b.append("\n");
            // 如果父亲(当前this)有儿子
            if (children.size() > 0) { 
                // 如果只有一个儿子，不会执行for循环，或者为前n-1个儿子执行for循环
                for (int i = 0; i < children.size() - 1; i++) { 
                    // 为儿子铺部分前路
                    b.append(son);
                    // 前n-1个儿子将成为父亲，按照自己的意愿去为自己和儿子铺路
                    b.append(children.get(i).toString("├", son + "│"));
                }
    
                // 如果只有一个儿子，直接执行下面的代码，或者为第n个儿子执行以下代码
                // 为儿子铺部分前路
                b.append(son);
                // 第n个儿子将成为父亲，按照自己的意愿去为自己和儿子铺路
                b.append(children.get(children.size() - 1).toString("└", son + " "));
            }
            return b.toString();
        }
    
        public static void main(String[] args) { 
            // 0级菜单
            Father root = new Father("JAVA工程师招聘试题");
    
            // 1级菜单
            Father f1 = new Father("Java面试题");
            root.addChild(f1);
    
            // 2级菜单
            Father f1_1 = new Father("选择题");
            f1.addChild(f1_1);
    
            // 3级菜单
            Father f1_1_1 = new Father("JS选择题");
            f1_1.addChild(f1_1_1);
    
            // 4级菜单
            Father f1_1_1_1 = new Father("HTML选择题");
            f1_1_1.addChild(f1_1_1_1);
    
            // 4级菜单
            Father f1_1_1_2 = new Father("WebService选择题");
            f1_1_1.addChild(f1_1_1_2);
    
            // 2级菜单
            Father f1_2 = new Father("程序分析题");
            f1.addChild(f1_2);
    
            // 1级菜单
            Father f2 = new Father("简答题");
            root.addChild(f2);
    
            // 1级菜单
            Father f3 = new Father("编程题");
            root.addChild(f3);
    
            System.out.println(root.toString("", " "));
        }
    }

### 结果 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDQ5OTYz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

## 解释 ##

提醒：下面的解释主要针对方法2，但是方法1的思想也是取自这种多级菜单思路

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDQ5OTYz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
`Father类`中有`children属性`，这个属性是`List<Father>类型`的，然后`children`属性中的`Father对象`中又有`children属性`，所以和平时网站中的导航栏中菜单是类似的，因此我使用上面的图来表示，我们在main()方法中执行代码的最终结果就是上图这样子，所以困难并不在main()方法中，而在toString()中，在里面我把上级菜单比喻成父亲，而把子级菜单比喻成儿子，然后用现实生活中的`"铺路"`来给大家解释，我通过写注释的方式来给大家串一下代码，如下图：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDQ5OTYz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

其实这种问题我们平时编代码的时候也会遇到，不过不会遇见这种变态的，毕竟里面还有特殊符号，还有处理的方式也不一样，实在变态啊，我们拿爱奇艺举例：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDQ5OTYz_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
如果你还看不出来，来看图：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDQ5OTYz_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

[20201211145619583.png]: /images/20221120/51147e441aa54e32a6a1635c9c891afd.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDQ5OTYz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221120/5e60af86c9104828a181b4a377e346fa.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDQ5OTYz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221120/cb0d2a18a63e464d88e66a221e2bdab8.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDQ5OTYz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221120/1de86d380a02431c9c3b3f23a3a19642.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDQ5OTYz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20221120/9e0c0031419d4fd289fe921680d56526.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDQ5OTYz_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20221120/04c1fc780d2c44f79bb1b3115550fb1a.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQyNDQ5OTYz_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20221120/9643fc9d4a184e4d9d3f9a428dfa92eb.png