无限极分类(adjacency list)的三种方式(迭代、递归、引用)

一般的分类树状结构有两种方式:

  • 一种是adjacency list,也就是是id,parent id这中形式。

  • 另一种是nested set,即左右值的形式。

左右值形式查询起来比较高效,无需递归等,推荐使用,但是没有pid形式简单直观,而且有些旧的数据库类似地区等结构设计一直是pid这种形式(貌似也有算法可以将两者转换,不做深入了解),所以。。。

下面所说的都为adjacency list的形式,数据表格式类似id,pid,name这种格式。

通常来说是将数据全部从数据库读取后,然后再组装数组来实现,当然也可以每次递归等都查询数据库,但是会造成数据库压力,且不容易封装成方法,不建议这样做。

目前来说常用的有三种方式,我们来实现select下拉菜单展示的样式:

1、首先是最常用最普通,同样也是效率最低的递归方法:就是不停的foreach循环递归。

function getTreeOptions3($list, $pid = 0)
{
    $options = [];
    foreach ($list as $key => $value) {
        if ($value['id'] == $pid) {//查看是否为子元素,如果是则递归继续查询
            $options[$value['id']] = $value['name'];
            unset($list[$key]);//销毁已查询的,减轻下次递归时查询数量
            $optionsTmp = $this->getTreeOptions3($list, $value['id']);//递归
            if (!empty($optionsTmp)) {
                //$options = array_merge($options, $optionsTmp);//销毁已查询的,减轻下次递归时查询数量
               $options =$options+ $optionsTmp;//用array_merge会导致索引重排
            }
        }
    }
    return $options;
}

2、第二种是利用入栈、出栈的递归来计算,效率比上个好点,但是也挺慢的。流程是先反转数组,然后取出顶级数组入栈,开始while循环,先出栈一个查找其下有没有子节点,如果有子节点,则将此子节点也入栈,下次while循环就会查子节点的,依次类推:

function getTreeOptions2($list, $pid = 0)
{
    $tree = [];
    if (!empty($list)) {
        //先将数组反转,因为后期出栈时会优先出最上面的
        $list = array_reverse($list);
        //先取出顶级的来压入数组$stack中,并将在$list中的删除掉
        $stack = [];
        foreach ($list as $key => $value) {
            if ($value['pid'] == $pid) {
                array_push($stack,$value);
                unset($list[$key]);
            }
        }
        while (count($stack)) {
            //先从栈中取出第一项
            $info = array_pop($stack);
            //查询剩余的$list中pid与其id相等的,也就是查找其子节点
            foreach ($list as $key => $child) {
                if ($child[pid] == $info['id']) {
                    //如果有子节点则入栈,while循环中会继续查找子节点的下级
                    array_push($stack,  $child);
                    unset($list[$key]);
                }
            }
            //组装成下拉菜单格式
            $tree[$info['id']] = $info['name'];
        }
    }
    return $tree;
}

3、利用引用来处理,这个真的很巧妙,而且效率最高,可参照这里,如果想看再详细的解释,可以查看这个问答

/**
* 先生成类似下面的形式的数据
* [
*  'id'=>1,
*  'pid'=>0,
*  'items'=>[
*      'id'=>2,
*      'pid'=>'1'
*       。。。
*  ]
* ]
*/
function getTree($list, $pid = 0)
{
    $tree = [];
    if (!empty($list)) {
        //先修改为以id为下标的列表
        $newList = [];
        foreach ($list as $k => $v) {
            $newList[$v['id']] = $v;
        }
        //然后开始组装成特殊格式
        foreach ($newList as $value) {
            if ($pid == $value['pid']) {//先取出顶级
                $tree[] = &$newList[$value['id']];
            } elseif (isset($newList[$value['pid']])) {//再判定非顶级的pid是否存在,如果存在,则再pid所在的数组下面加入一个字段items,来将本身存进去
                $newList[$value['pid']]['items'][] = &$newList[$value['id']];
            }
        }
    }
    return $tree;
}

然后再递归生成select下拉菜单所需要的,由于上方的特殊格式,导致递归起来非常快:

function formatTree($tree)
{
    $options = [];
    if (!empty($tree)) {
        foreach ($tree as $key => $value) {
            $options[$value['id']] = $value['name'];
            if (isset($value['items'])) {//查询是否有子节点
                $optionsTmp = $this->formatTree($value['items']);
                if (!empty($optionsTmp)) {
                    //$options = array_merge($options, $optionsTmp);
                    $options =$options+ $optionsTmp;//用array_merge会导致索引重排
                }
            }
        }
    }
    return $options;
}

以上三种,对于数据量小的来说,无所谓用哪种,但是对于数据量大的来说就非常明显了,用4000条地区数据测试结果效率对比:

  • 第一种方法(递归)耗时:8.9441471099854左右

  • 第二种方法(迭代)耗时:6.7250330448151左右

  • 第三种方法(引用)耗时:0.028863906860352左右

我去,这差距,第三种方法真是逆天了。但是再次提醒,这只是一次性读取多的数据的时候,当数据量很小的时候,相差无几,不一定非要用最高效率的,还可以通过懒加载等其他方式来实现。

顺便封装个类,可以增加一些填充什么的。更多的细节可以查看下面的类:

/**
 * parent_id类型树结构相关
 * 没必要非要写成静态的方法,静态方法参数太多,所以用实例在构造函数中修改参数更合适
 * 需要首先将所有数据取出,然后再用此方法重新规划数组,其它的边取边查询数据库的方法不推荐
 * 经测试第一种方法要快很多,建议使用
 * @author   vishun <nadirvishun@gmail.com>
 */

class Tree
{
    /**
     * 图标
     */
    public $icon = '└';
    /**
     * 填充
     */
    public $blank = '&nbsp;&nbsp;&nbsp;';
    /**
     * 默认ID字段名称
     */
    public $idName = 'id';
    /**
     * 默认PID字段名称
     */
    public $pidName = 'pid';
    /**
     * 默认名称字段名称
     */
    public $titleName = 'name';
    /**
     * 默认子元素字段名称
     */
    public $childrenName = 'items';

    /**
     * 构造函数,可覆盖默认字段值
     * @param array $config
     */
    function __construct($config = [])
    {
        if (!empty($config)) {
            foreach ($config as $name => $value) {
                $this->$name = $value;
            }
        }
    }

    /**
     * 生成下拉菜单可用树列表的方法
     * 经测试4000条地区数据耗时0.02左右,比另外两种方法快超级多
     * 流程是先通过引用方法来生成一种特殊树结构,再通过递归来解析这种特殊的结构
     * @param array $list
     * @param int $pid
     * @param int $level
     * @return array
     */
    public function getTreeOptions($list, $pid = 0, $level = 0)
    {
        //先生成特殊规格的树
        $tree = $this->getTree($list, $pid);
        //再组装成select需要的形式
        return $this->formatTree($tree, $level);
    }

    /**
     * 通过递归来解析特殊的树结构来组装成下拉菜单所需要的样式
     * @param array $tree 特殊规格的数组
     * @param int $level
     * @return array
     */
    protected function formatTree($tree, $level = 0)
    {
        $options = [];
        if (!empty($tree)) {
            $blankStr = str_repeat($this->blank, $level) . $this->icon;
            if ($level == 0) {//第一次无需有图标及空格
                $blankStr = '';
            }
            foreach ($tree as $key => $value) {
                $options[$value[$this->idName]] = $blankStr . $value[$this->titleName];
                if (isset($value[$this->childrenName])) {//查询是否有子节点
                    $optionsTmp = $this->formatTree($value[$this->childrenName], $level + 1);
                    if (!empty($optionsTmp)) {
                        //$options = array_merge($options, $optionsTmp);//发现一个问题,这里直接用array_merge会导致key重排
                        $options = $options+$optionsTmp;
                       //$options = ArrayHelper::merge($options, $optionsTmp);//如果是用yii2带话可以用助手类,需要use其命名空间
                    }
                }
            }
        }
        return $options;
    }

    /**
     * 生成类似下种格式的树结构
     * 利用了引用&来实现,参照:http://blog.csdn.net/gxdvip/article/details/24434801
     * [
     *  'id'=>1,
     *  'pid'=>0,
     *  'items'=>[
     *      'id'=>2,
     *      'pid'=>'1'
     *       。。。
     *  ]
     * ]
     * @param array $list
     * @param int $pid
     * @return array
     */
    protected function getTree($list, $pid = 0)
    {
        $tree = [];
        if (!empty($list)) {
            //先修改为以id为下标的列表
            $newList = [];
            foreach ($list as $k => $v) {
                $newList[$v[$this->idName]] = $v;
            }
            //然后开始组装成特殊格式
            foreach ($newList as $value) {
                if ($pid == $value[$this->pidName]) {
                    $tree[] = &$newList[$value[$this->idName]];
                } elseif (isset($newList[$value[$this->pidName]])) {
                    $newList[$value[$this->pidName]][$this->childrenName][] = &$newList[$value[$this->idName]];
                }
            }
        }
        return $tree;
    }

    /**
     * 第二种方法,利用出入栈迭代来实现
     * 经测试4000条地区数据耗时6.5s左右,比较慢
     * @param $list
     * @param int $pid
     * @param int $level
     * @return array
     */
    public function getTreeOptions2($list, $pid = 0, $level = 0)
    {
        $tree = [];
        if (!empty($list)) {

            //先将数组反转,因为后期出栈时会有限出最上面的
            $list = array_reverse($list);
            //先取出顶级的来压入数组$stack中,并将在$list中的删除掉
            $stack = [];
            foreach ($list as $key => $value) {
                if ($value[$this->pidName] == $pid) {
                    array_push($stack, ['data' => $value, 'level' => $level]);//将层级记录下来,方便填充空格
                    unset($list[$key]);
                }
            }
            while (count($stack)) {
                //先从栈中取出第一项
                $info = array_pop($stack);
                //查询剩余的$list中pid与其id相等的,也就是查找其子节点
                foreach ($list as $key => $child) {
                    if ($child[$this->pidName] == $info['data'][$this->idName]) {
                        //如果有子节点则入栈,while循环中会继续查找子节点的下级
                        array_push($stack, ['data' => $child, 'level' => $info['level'] + 1]);
                        unset($list[$key]);
                    }
                }
                //组装成下拉菜单格式
                $blankStr = str_repeat($this->blank, $info['level']) . $this->icon;
                if ($info['level'] == 0) {//第一次无需有图标及空格
                    $blankStr = '';
                }
                $tree[$info['data'][$this->idName]] = $blankStr . $info['data'][$this->titleName];
            }
        }
        return $tree;
    }

    /**
     * 第三种普通列表转为下拉菜单可用的树列表
     * 经测试4000条地区数据耗时8.7s左右,最慢
     * @param array $list 原数组
     * @param int $pid 起始pid
     * @param int $level 起始层级
     * @return array
     */
    public function getTreeOptions3($list, $pid = 0, $level = 0)
    {
        $options = [];
        if (!empty($list)) {
            $blankStr = str_repeat($this->blank, $level) . $this->icon;
            if ($level == 0) {//第一次无需有图标及空格
                $blankStr = '';
            }
            foreach ($list as $key => $value) {
                if ($value[$this->pidName] == $pid) {
                    $options[$value[$this->idName]] = $blankStr . $value[$this->titleName];
                    unset($list[$key]);//销毁已查询的,减轻下次递归时查询数量
                    $optionsTmp = $this->getTreeOptions3($list, $value[$this->idName], $level + 1);//递归
                    if (!empty($optionsTmp)) {
                        //$options = array_merge($options, $optionsTmp);//发现一个问题,这里直接用array_merge会导致key重排
                        $options = $options+$optionsTmp;
                       //$options = ArrayHelper::merge($options, $optionsTmp);//如果是用yii2带话可以用助手类,需要use其命名空间
                    }
                }
            }
        }
        return $options;
    }
}


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