無限極分類（adjacency list）的三種方式（迭代、遞歸、引用）

一般的分類樹狀結構有兩種方式：

• 一種是adjacency list，也就是是id，parent id這中形式。
• 另一種是nested set，即左右值的形式。

左右值形式查詢起來比較高效，無需遞歸等，推薦使用，但是沒有pid形式簡單直觀，而且有些舊的數據庫類似地區等結構設計一直是pid這種形式（貌似也有算法可以將兩者轉換，不做深入了解），所以。。。

下面所說的都為adjacency list的形式，數據表格式類似id,pid,name這種格式。

通常來說是將數據全部從數據庫讀取后，然后再組裝數組來實現，當然也可以每次遞歸等都查詢數據庫，但是會造成數據庫壓力，且不容易封裝成方法，不建議這樣做。

目前來說常用的有三種方式，我們來實現select下拉菜單展示的樣式：

1、首先是最常用最普通，同樣也是效率最低的遞歸方法：就是不停的foreach循環遞歸。

function getTreeOptions3($list, $pid = 0)
{
    $options = [];
    foreach ($list as $key => $value) {
        if ($value['id'] == $pid) {//查看是否為子元素，如果是則遞歸繼續查詢
            $options[$value['id']] = $value['name'];
            unset($list[$key]);//銷毀已查詢的，減輕下次遞歸時查詢數量
            $optionsTmp = $this->getTreeOptions3($list, $value['id']);//遞歸
            if (!empty($optionsTmp)) {
                //$options = array_merge($options, $optionsTmp);//銷毀已查詢的，減輕下次遞歸時查詢數量
               $options =$options+ $optionsTmp;//用array_merge會導致索引重排
            }
        }
    }
    return $options;
} 

 

2、第二種是利用入棧、出棧的遞歸來計算，效率比上個好點，但是也挺慢的。流程是先反轉數組，然后取出頂級數組入棧，開始while循環，先出棧一個查找其下有沒有子節點，如果有子節點，則將此子節點也入棧，下次while循環就會查子節點的，依次類推：

function getTreeOptions2($list, $pid = 0)
{
    $tree = [];
    if (!empty($list)) {
        //先將數組反轉，因為后期出棧時會優先出最上面的
        $list = array_reverse($list);
        //先取出頂級的來壓入數組$stack中，並將在$list中的刪除掉
        $stack = [];
        foreach ($list as $key => $value) {
            if ($value['pid'] == $pid) {
                array_push($stack,$value);
                unset($list[$key]);
            }
        }
        while (count($stack)) {
            //先從棧中取出第一項
            $info = array_pop($stack);
            //查詢剩余的$list中pid與其id相等的，也就是查找其子節點
            foreach ($list as $key => $child) {
                if ($child[pid] == $info['id']) {
                    //如果有子節點則入棧，while循環中會繼續查找子節點的下級
                    array_push($stack,  $child);
                    unset($list[$key]);
                }
            }
            //組裝成下拉菜單格式
            $tree[$info['id']] = $info['name'];
        }
    }
    return $tree;
}

3、利用引用來處理，這個真的很巧妙，而且效率最高，可參照這里，如果想看再詳細的解釋，可以查看這個問答。

/**
* 先生成類似下面的形式的數據
* [
*  'id'=>1,
*  'pid'=>0,
*  'items'=>[
*      'id'=>2,
*      'pid'=>'1'
*       。。。
*  ]
* ]
*/
function getTree($list, $pid = 0)
{
    $tree = [];
    if (!empty($list)) {
        //先修改為以id為下標的列表
        $newList = [];
        foreach ($list as $k => $v) {
            $newList[$v['id']] = $v;
        }
        //然后開始組裝成特殊格式
        foreach ($newList as $value) {
            if ($pid == $value['pid']) {//先取出頂級
                $tree[] = &$newList[$value['id']];
            } elseif (isset($newList[$value['pid']])) {//再判定非頂級的pid是否存在，如果存在，則再pid所在的數組下面加入一個字段items，來將本身存進去
                $newList[$value['pid']]['items'][] = &$newList[$value['id']];
            }
        }
    }
    return $tree;
}

然后再遞歸生成select下拉菜單所需要的，由於上方的特殊格式，導致遞歸起來非常快：

function formatTree($tree)
{
    $options = [];
    if (!empty($tree)) {
        foreach ($tree as $key => $value) {
            $options[$value['id']] = $value['name'];
            if (isset($value['items'])) {//查詢是否有子節點
                $optionsTmp = $this->formatTree($value['items']);
                if (!empty($optionsTmp)) {
                    //$options = array_merge($options, $optionsTmp);
                    $options =$options+ $optionsTmp;//用array_merge會導致索引重排
                }
            }
        }
    }
    return $options;
}

 

以上三種，對於數據量小的來說，無所謂用哪種，但是對於數據量大的來說就非常明顯了，用4000條地區數據測試結果效率對比：

• 第一種方法（遞歸）耗時：8.9441471099854左右
• 第二種方法（迭代）耗時：6.7250330448151左右
• 第三種方法（引用）耗時：0.028863906860352左右

我去，這差距，第三種方法真是逆天了。但是再次提醒，這只是一次性讀取多的數據的時候，當數據量很小的時候，相差無幾，不一定非要用最高效率的，還可以通過懶加載等其他方式來實現。

順便封裝個類，可以增加一些填充什么的。更多的細節可以查看下面的類：

/**
 * parent_id類型樹結構相關
 * 沒必要非要寫成靜態的方法，靜態方法參數太多，所以用實例在構造函數中修改參數更合適
 * 需要首先將所有數據取出，然后再用此方法重新規划數組，其它的邊取邊查詢數據庫的方法不推薦
 * 經測試第一種方法要快很多，建議使用
 * @author   vishun <[e-mail]>
 */

class Tree
{
    /**
     * 圖標
     */
    public $icon = '└';
    /**
     * 填充
     */
    public $blank = '&nbsp;&nbsp;&nbsp;';
    /**
     * 默認ID字段名稱
     */
    public $idName = 'id';
    /**
     * 默認PID字段名稱
     */
    public $pidName = 'pid';
    /**
     * 默認名稱字段名稱
     */
    public $titleName = 'name';
    /**
     * 默認子元素字段名稱
     */
    public $childrenName = 'items';

    /**
     * 構造函數，可覆蓋默認字段值
     * @param array $config
     */
    function __construct($config = [])
    {
        if (!empty($config)) {
            foreach ($config as $name => $value) {
                $this->$name = $value;
            }
        }
    }

    /**
     * 生成下拉菜單可用樹列表的方法
     * 經測試4000條地區數據耗時0.02左右，比另外兩種方法快超級多
     * 流程是先通過引用方法來生成一種特殊樹結構，再通過遞歸來解析這種特殊的結構
     * @param array $list
     * @param int $pid
     * @param int $level
     * @return array
     */
    public function getTreeOptions($list, $pid = 0, $level = 0)
    {
        //先生成特殊規格的樹
        $tree = $this->getTree($list, $pid);
        //再組裝成select需要的形式
        return $this->formatTree($tree, $level);
    }

    /**
     * 通過遞歸來解析特殊的樹結構來組裝成下拉菜單所需要的樣式
     * @param array $tree 特殊規格的數組
     * @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) {//第一次無需有圖標及空格
                $blankStr = '';
            }
            foreach ($tree as $key => $value) {
                $options[$value[$this->idName]] = $blankStr . $value[$this->titleName];
                if (isset($value[$this->childrenName])) {//查詢是否有子節點
                    $optionsTmp = $this->formatTree($value[$this->childrenName], $level + 1);
                    if (!empty($optionsTmp)) {
                        //$options = array_merge($options, $optionsTmp);//發現一個問題，這里直接用array_merge會導致key重排
                        $options = $options+$optionsTmp;
                       //$options = ArrayHelper::merge($options, $optionsTmp);//如果是用yii2帶話可以用助手類，需要use其命名空間
                    }
                }
            }
        }
        return $options;
    }

    /**
     * 生成類似下種格式的樹結構
     * 利用了引用&來實現，參照：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)) {
            //先修改為以id為下標的列表
            $newList = [];
            foreach ($list as $k => $v) {
                $newList[$v[$this->idName]] = $v;
            }
            //然后開始組裝成特殊格式
            foreach ($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;
    }

    /**
     * 第二種方法，利用出入棧迭代來實現
     * 經測試4000條地區數據耗時6.5s左右，比較慢
     * @param $list
     * @param int $pid
     * @param int $level
     * @return array
     */
    public function getTreeOptions2($list, $pid = 0, $level = 0)
    {
        $tree = [];
        if (!empty($list)) {

            //先將數組反轉，因為后期出棧時會有限出最上面的
            $list = array_reverse($list);
            //先取出頂級的來壓入數組$stack中，並將在$list中的刪除掉
            $stack = [];
            foreach ($list as $key => $value) {
                if ($value[$this->pidName] == $pid) {
                    array_push($stack, ['data' => $value, 'level' => $level]);//將層級記錄下來，方便填充空格
                    unset($list[$key]);
                }
            }
            while (count($stack)) {
                //先從棧中取出第一項
                $info = array_pop($stack);
                //查詢剩余的$list中pid與其id相等的，也就是查找其子節點
                foreach ($list as $key => $child) {
                    if ($child[$this->pidName] == $info['data'][$this->idName]) {
                        //如果有子節點則入棧，while循環中會繼續查找子節點的下級
                        array_push($stack, ['data' => $child, 'level' => $info['level'] + 1]);
                        unset($list[$key]);
                    }
                }
                //組裝成下拉菜單格式
                $blankStr = str_repeat($this->blank, $info['level']) . $this->icon;
                if ($info['level'] == 0) {//第一次無需有圖標及空格
                    $blankStr = '';
                }
                $tree[$info['data'][$this->idName]] = $blankStr . $info['data'][$this->titleName];
            }
        }
        return $tree;
    }

    /**
     * 第三種普通列表轉為下拉菜單可用的樹列表
     * 經測試4000條地區數據耗時8.7s左右，最慢
     * @param array $list 原數組
     * @param int $pid 起始pid
     * @param int $level 起始層級
     * @return array
     */
    public function getTreeOptions3($list, $pid = 0, $level = 0)
    {
        $options = [];
        if (!empty($list)) {
            $blankStr = str_repeat($this->blank, $level) . $this->icon;
            if ($level == 0) {//第一次無需有圖標及空格
                $blankStr = '';
            }
            foreach ($list as $key => $value) {
                if ($value[$this->pidName] == $pid) {
                    $options[$value[$this->idName]] = $blankStr . $value[$this->titleName];
                    unset($list[$key]);//銷毀已查詢的，減輕下次遞歸時查詢數量
                    $optionsTmp = $this->getTreeOptions3($list, $value[$this->idName], $level + 1);//遞歸
                    if (!empty($optionsTmp)) {
                        //$options = array_merge($options, $optionsTmp);//發現一個問題，這里直接用array_merge會導致key重排
                        $options = $options+$optionsTmp;
                       //$options = ArrayHelper::merge($options, $optionsTmp);//如果是用yii2帶話可以用助手類，需要use其命名空間
                    }
                }
            }
        }
        return $options;
    }
}

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