递归算法应用——实体树过滤解析

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递归算法应用——实体树过滤解析

2024-09-23 14:46:49 216人阅读

监控一个地区网络设备的性能指标，会通过报表或告警展现，报表或告警往往只关心部分设备，此时在数据查询中我们就会进行设备实体过滤。实体树过滤是一种常见的过滤方式，但是网络设备数量巨大，我们不可能在页面上加载所有实体，前台也就无法把用户选择的所有实体（叶子节点）传递到后台，这时候就不能简单的采用in条件来过滤选择实体，我们必须综合使用in，not in，=，!=来过滤实体。

树显然是一种递归的数据结构，那么解析它必然就要使用递归算法。

一、从例子开始

下图是一棵勾选了的网元实体树，从图上我们可以看出以下几点

1、网元层级关系为 Prov <- City <- BSC <- BTS <- Cell;

2、实心方框为勾选节点，空心方框为去勾选节点；

3、红色加粗节点为前台传递到后台的节点信息（json格式）；

4、右侧sql是根据前台传递的节点信息解析出来的实体过滤条件。

二、算法归纳

1、同层节点条件之间的关系为or；

2、被勾选的节点与子节点条件之间的关系是and；

3、去勾选的节点与子节点条件之间的关系是or；

4、节点与父节点勾选状态相同，则不必解析该节点条件，直接解析子节点条件；

5、节点与父节点勾选状态不同，先解析该节点条件，再解析子节点条件；

6、节点没有子节点，则直接返回该节点条件。

三、递归算法原理

1、算法重复被自身调用；

2、存在出口条件。

显然，例子中每个节点的解析算法一致，并且节点递归嵌套，满足条件1；

出口条件为节点不存在叶子节点。

四、代码实现

1、节点代码TreeNode

package com.coshaho.learn.recursion;

import java.util.List;

/**
 * 
 * Node.java Create on 2017年5月19日 下午10:34:13    
 *    
 * 类功能说明:   树节点定义
 *
 * Copyright: Copyright(c) 2013 
 * Company: COSHAHO
 * @Version 1.0
 * @Author coshaho
 */
public class TreeNode 
{
	private String name;
	
	private String type;
	
	private boolean isCheck;
	
	private List<TreeNode> children;
	
	public TreeNode(String name, String type, boolean isCheck)
	{
		this.name = name;
		this.type = type;
		this.isCheck = isCheck;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public String getType() {
		return type;
	}

	public void setType(String type) {
		this.type = type;
	}

	public List<TreeNode> getChildren() {
		return children;
	}

	public void setChildren(List<TreeNode> children) {
		this.children = children;
	}

	public boolean isCheck() {
		return isCheck;
	}

	public void setCheck(boolean isCheck) {
		this.isCheck = isCheck;
	}
}

2、递归解析算法TreeSqlTranslator

package com.coshaho.learn.recursion;

import org.springframework.util.CollectionUtils;

/**
 * 
 * TreeSqlTranslator.java Create on 2017年5月19日 下午11:38:07    
 *    
 * 类功能说明:   实体书过滤条件翻译
 *
 * Copyright: Copyright(c) 2013 
 * Company: COSHAHO
 * @Version 1.0
 * @Author coshaho
 */
public class TreeSqlTranslator 
{
	public String parseTree2Sql(TreeNode root)
	{
		if(root.isCheck())
		{
			return "1=1 and (" + parseChildrenNode2Sql(root) + ‘)‘;
		}
		return parseChildrenNode2Sql(root);
	}
	
	/**
	 * 解析子节点为sql
	 * 
	 * @author coshaho 
	 * @param node
	 * @return
	 */
	private String parseChildrenNode2Sql(TreeNode node)
	{
		StringBuffer childCondition = new StringBuffer();
		for(TreeNode child : node.getChildren())
		{
			// 1、同层节点之间采用or拼接条件
			childCondition.append(‘(‘).append(parseNode2Sql(child, node.isCheck())).append(") or ");
		}
		
		// 此处代码可以减少非必须的括号
		if(1 == node.getChildren().size())
		{
			return childCondition.substring(1, childCondition.length() - 5);
		}
		else
		{
			return childCondition.substring(0, childCondition.length() - 4);
		}
	}
	
	/**
	 * 解析单个节点为sql
	 * 
	 * @author coshaho 
	 * @param node
	 * @param isCheck
	 * @return
	 */
	private String parseNode2Sql(TreeNode node, boolean isCheck)
	{
		boolean nodeCheck = node.isCheck();
		// 2、没有子节点，则直接返回该节点条件
		if(CollectionUtils.isEmpty(node.getChildren()))
		{
			return generateNodeSql(node);
		}
		StringBuffer condition = new StringBuffer();
		// 3、父节点与当前节点勾选状态不一致，拼接当前节点条件
		if(isCheck ^ nodeCheck)
		{
			condition.append(generateNodeSql(node));
			
			// 4、当前节点被勾选，则与子节点关系为and
			if(node.isCheck())
			{
				// 拼接子节点条件
				return condition.append(" and (")
						.append(parseChildrenNode2Sql(node)).append(‘)‘).toString();
			}
			// 5、当前节点去勾选，则与子节点关系为or
			else
			{
				// 拼接子节点条件
				return condition.append(" or (")
						.append(parseChildrenNode2Sql(node)).append(‘)‘).toString();
			}
			
		}
		// 6、父节点与当前节点勾选状态一致，直接处理子节点
		else
		{
			return parseChildrenNode2Sql(node);
		}
	}
	
	private String generateNodeSql(TreeNode node)
	{
		if(node.isCheck())
		{
			return node.getType() + " = ‘" + node.getName() + ‘\‘‘; 
		}
		else
		{
			return node.getType() + " != ‘" + node.getName() + ‘\‘‘; 
		}
	}
}

3、测试代码TreeSqlTranslatorTest

package com.coshaho.learn.recursion;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 
 * TreeSqlTranslatorTest.java Create on 2017年5月19日 下午11:39:25    
 *    
 * 类功能说明:   递归算法测试
 *
 * Copyright: Copyright(c) 2013 
 * Company: COSHAHO
 * @Version 1.0
 * @Author coshaho
 */
public class TreeSqlTranslatorTest 
{
	public static void main(String[] args)
	{
		TreeNode All = new TreeNode("All", "All", false);
		TreeNode GD = new TreeNode("GD", "Prov", true);
		TreeNode JS = new TreeNode("JS", "Prov", true);
		TreeNode SZ = new TreeNode("SZ", "City", false);
		TreeNode NJ = new TreeNode("NJ", "City", true);
		TreeNode SZBSC3 = new TreeNode("SZBSC3", "BSC", false);
		TreeNode NJBSC1 = new TreeNode("NJBSC1", "BSC", false);
		TreeNode NJBSC3 = new TreeNode("NJBSC3", "BSC", true);
		TreeNode SZBTS1 = new TreeNode("SZBTS1", "BTS", true);
		TreeNode SZBTS3 = new TreeNode("SZBTS3", "BTS", true);
		TreeNode NJBTS3 = new TreeNode("NJBTS3", "BTS", false);
		TreeNode SZCell2 = new TreeNode("SZCell2", "Cell", false);
		TreeNode NJCell2 = new TreeNode("NJCell2", "Cell", true);
		
		List<TreeNode> AllGroup = new ArrayList<TreeNode>();
		AllGroup.add(GD);
		AllGroup.add(JS);
		All.setChildren(AllGroup);
		
		List<TreeNode> GDGroup = new ArrayList<TreeNode>();
		GDGroup.add(SZ);
		GD.setChildren(GDGroup);
		
		List<TreeNode> JSGroup = new ArrayList<TreeNode>();
		JSGroup.add(NJ);
		JS.setChildren(JSGroup);
		
		List<TreeNode> SZGroup = new ArrayList<TreeNode>();
		SZGroup.add(SZBSC3);
		SZ.setChildren(SZGroup);
		
		List<TreeNode> NJGroup = new ArrayList<TreeNode>();
		NJGroup.add(NJBSC1);
		NJGroup.add(NJBSC3);
		NJ.setChildren(NJGroup);
		
		List<TreeNode> SZBSC3Group = new ArrayList<TreeNode>();
		SZBSC3Group.add(SZBTS1);
		SZBSC3Group.add(SZBTS3);
		SZBSC3.setChildren(SZBSC3Group);
		
		List<TreeNode> NJBSC3Group = new ArrayList<TreeNode>();
		NJBSC3Group.add(NJBTS3);
		NJBSC3.setChildren(NJBSC3Group);
		
		List<TreeNode> SZBTS3Group = new ArrayList<TreeNode>();
		SZBTS3Group.add(SZCell2);
		SZBTS3.setChildren(SZBTS3Group);
		
		List<TreeNode> NJBTS3Group = new ArrayList<TreeNode>();
		NJBTS3Group.add(NJCell2);
		NJBTS3.setChildren(NJBTS3Group);
		
		System.out.println(new TreeSqlTranslator().parseTree2Sql(All));
	}
}

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