Dovresti iniziare definendo cosa sia un albero (per il dominio), questo è meglio definendo prima l' interfaccia . Non tutte le strutture ad albero sono modificabili, essere in grado di aggiungere e rimuovere nodi dovrebbe essere una funzione opzionale, quindi creiamo un'interfaccia aggiuntiva per questo.
Non è necessario creare oggetti nodo che contengano i valori , in effetti lo vedo come un grave difetto di progettazione e sovraccarico nella maggior parte delle implementazioni degli alberi. Se guardi Swing, TreeModelè privo di classi di nodi (ne DefaultTreeModelfa solo uso TreeNode), in quanto non sono realmente necessarie.
public interface Tree <N extends Serializable> extends Serializable {
List<N> getRoots ();
N getParent (N node);
List<N> getChildren (N node);
}
Struttura ad albero mutevole (consente di aggiungere e rimuovere nodi):
public interface MutableTree <N extends Serializable> extends Tree<N> {
boolean add (N parent, N node);
boolean remove (N node, boolean cascade);
}
Date queste interfacce, il codice che utilizza gli alberi non deve preoccuparsi molto di come viene implementato l'albero. Ciò consente di utilizzare implementazioni generiche e specializzate , in cui realizzare l'albero delegando le funzioni a un'altra API.
Esempio: struttura ad albero dei file
public class FileTree implements Tree<File> {
@Override
public List<File> getRoots() {
return Arrays.stream(File.listRoots()).collect(Collectors.toList());
}
@Override
public File getParent(File node) {
return node.getParentFile();
}
@Override
public List<File> getChildren(File node) {
if (node.isDirectory()) {
File[] children = node.listFiles();
if (children != null) {
return Arrays.stream(children).collect(Collectors.toList());
}
}
return Collections.emptyList();
}
}
Esempio: struttura ad albero generica (basata su relazioni padre / figlio):
public class MappedTreeStructure<N extends Serializable> implements MutableTree<N> {
public static void main(String[] args) {
MutableTree<String> tree = new MappedTreeStructure<>();
tree.add("A", "B");
tree.add("A", "C");
tree.add("C", "D");
tree.add("E", "A");
System.out.println(tree);
}
private final Map<N, N> nodeParent = new HashMap<>();
private final LinkedHashSet<N> nodeList = new LinkedHashSet<>();
private void checkNotNull(N node, String parameterName) {
if (node == null)
throw new IllegalArgumentException(parameterName + " must not be null");
}
@Override
public boolean add(N parent, N node) {
checkNotNull(parent, "parent");
checkNotNull(node, "node");
// check for cycles
N current = parent;
do {
if (node.equals(current)) {
throw new IllegalArgumentException(" node must not be the same or an ancestor of the parent");
}
} while ((current = getParent(current)) != null);
boolean added = nodeList.add(node);
nodeList.add(parent);
nodeParent.put(node, parent);
return added;
}
@Override
public boolean remove(N node, boolean cascade) {
checkNotNull(node, "node");
if (!nodeList.contains(node)) {
return false;
}
if (cascade) {
for (N child : getChildren(node)) {
remove(child, true);
}
} else {
for (N child : getChildren(node)) {
nodeParent.remove(child);
}
}
nodeList.remove(node);
return true;
}
@Override
public List<N> getRoots() {
return getChildren(null);
}
@Override
public N getParent(N node) {
checkNotNull(node, "node");
return nodeParent.get(node);
}
@Override
public List<N> getChildren(N node) {
List<N> children = new LinkedList<>();
for (N n : nodeList) {
N parent = nodeParent.get(n);
if (node == null && parent == null) {
children.add(n);
} else if (node != null && parent != null && parent.equals(node)) {
children.add(n);
}
}
return children;
}
@Override
public String toString() {
StringBuilder builder = new StringBuilder();
dumpNodeStructure(builder, null, "- ");
return builder.toString();
}
private void dumpNodeStructure(StringBuilder builder, N node, String prefix) {
if (node != null) {
builder.append(prefix);
builder.append(node.toString());
builder.append('\n');
prefix = " " + prefix;
}
for (N child : getChildren(node)) {
dumpNodeStructure(builder, child, prefix);
}
}
}