java循环遍历树状结构对象并转换成另外树状结构对象

项目工程需要调用外部服务接口返回树状结构对象,不能直接使用,需要再次转换处理,满足实际的项目需求,涉及到两点处理:
1、遍历树状对象

//外部服务对象
public class DepartmentVO {

    private Integer id;
    private Integer orgId;
    private String code;
    private String name;
    private String nameZh;
    private Integer parentId;
    private String parentIds;
    private DepartmentStatus status;
    private DepartmentType type;
    private Integer ownerId;
    private Integer rank;
//    private Instant createdAt;
//    private Instant updatedAt;
    private Integer createdBy;
    private Integer updatedBy;
    private String userCode;
    private String username;
    private List<DepartmentVO> subDepartments;

}


//需要使用的树状结构对象
public class McmpDepartmentDto implements Serializable {

  @ApiModelProperty(value = "部门ID", example = "0")
  private Integer id;
  @ApiModelProperty(value = "租户ID", example = "0")
  private Integer orgId;
  @ApiModelProperty(value = "部门编码")
  private String code;
  @ApiModelProperty(value = "部门英文名称")
  private String name;
  @ApiModelProperty(value = "部门中文名称")
  private String nameZh;
  @ApiModelProperty(value = "父级ID")
  private Integer parentId;
  @ApiModelProperty(value = "父级(路径)")
  private String parentIds;
  @ApiModelProperty(value = "级别(1,2,3,4....)")
  private String level;
  private List<McmpDepartmentDto> subDepartments = new ArrayList<>();
  public void addChild(McmpDepartmentDto child) {
    subDepartments.add(child);
  }

  /**
   * 查找指定ID的节点,并返回该节点及其所有子节点的ID集合
   * @param root 树的根节点
   * @param targetId 目标节点的ID
   * @return 包含目标节点及其所有子节点ID的集合
   */
  public static Set<Integer> findNodeAndDescendants(DepartmentVO root, Integer targetId) {
    Set<Integer> ids = new HashSet<>();
    searchNodeAndCollectIds(root, targetId, ids);
    return ids;
  }

  private static void searchNodeAndCollectIds(DepartmentVO node, Integer targetId, Set<Integer> ids) {
    if (node.getId().equals(targetId)) {
      ids.add(node.getId());
      collectChildIds(node, ids);
    } else {
      for (DepartmentVO child : node.getSubDepartments()) {
        searchNodeAndCollectIds(child, targetId, ids);
      }
    }
  }

  private static void collectChildIds(DepartmentVO node, Set<Integer> ids) {
    ids.add(node.getId());
    for (DepartmentVO child : node.getSubDepartments()) {
      collectChildIds(child, ids);
    }
  }

//调用地方
public List<McmpDepartmentDto> searchDepartmentTree(Long tenantId){
        List<McmpDepartmentDto> mcmpDepartmentDtos = new ArrayList<>();
        DepartmentSearchForm departmentSearchForm = new DepartmentSearchForm();
        departmentSearchForm.setOrgId(tenantId.intValue());
        //外部服务返回的集合对象,里面对象就是树状结构
        List<DepartmentVO> result =  iamDepartmentClient.searchTree(departmentSearchForm).getData();
        if(!CollectionUtils.isEmpty(result)){
            for(DepartmentVO departmentVO :result){
                mcmpDepartmentDtos.add(traverseTreeRecursive(departmentVO));
            }
        }
        return mcmpDepartmentDtos;
    }


    public McmpDepartmentDto traverseTreeRecursive(DepartmentVO departmentVO) {

        if (departmentVO == null) {
            return null;
        }
        McmpDepartmentDto mcmpDepartmentDto = new McmpDepartmentDto();
        BeanUtils.copyProperties(departmentVO,mcmpDepartmentDto);
        mcmpDepartmentDto.setLevel(getLevel(mcmpDepartmentDto.getParentIds()));
        // 遍历子节点
        for (DepartmentVO child : departmentVO.getSubDepartments()) {
            mcmpDepartmentDto.addChild(traverseTreeRecursive(child));
        }
        return mcmpDepartmentDto;
    }

    /**
     * 通过当前所属父级的路径信息,返回当前节点所属于的Level层级
     * @param parentIds
     * 举例:最顶级阶段 parentIds=null 表示一级; parentIds=/34959/ 表示二级 ; parentIds=/34959/35079/ 表示三级,
     * @return
     */
    public String getLevel(String parentIds){
        if(null==parentIds || parentIds.equals("")){
            return "1";
        }
        return String.valueOf(countCharUsingRegex(parentIds,"/"));
    }

    /**
     * 字符串中出现某个特殊符号的次数
     * @param str
     * @param regex
     * @return
     */
    public static int countCharUsingRegex(String str, String regex) {
        Pattern pattern = Pattern.compile(regex);
        Matcher matcher = pattern.matcher(str);
        int count = 0;
        while (matcher.find()) {
            count++;
        }
        return count;
    }
<think>好的,用户现在想知道如何在树状结构转换过程中避免循环依赖问题。我之前已经推荐了一些工具库,比如Hutool的TreeUtil,还有自定义递归实现、MapStruct结合转换以及Guava库扩展。现在用户特别关注循环依赖的解决方案,需要详细说明。 首先,我需要回顾之前的回答和相关引用。用户提供的引用中,引用[2]和[3]提到了Spring中的构造器和setter循环依赖,特别是构造注入无法解决循环依赖,而setter方式通过提前暴露Bean来解决。虽然这是Spring框架的机制,但可以借鉴思路应用到结构的处理中。 接下来,用户的问题是关于树状结构转换时的循环依赖,比如节点A的父节点是B,而B的父节点又是A,导致无限递归。需要从算法层面和工程实践两个角度来考虑解决方案。 算法层面,可能需要引入唯一标识追踪,比如在递归过程中记录已访问的节点ID,如果再次遇到则抛出异常。另外数据验证阶段可以检查父子关系是否存在环路,比如从子节点向上遍历父节点直到根节点,如果中途遇到已访问的节点,说明有循环。 工程实践方面,可以参考引用[4]中的AST解析,使用第三方库来检测结构,比如Hutool的TreeUtil可能有内置的循环依赖检查。同时,异常处理机制也很重要,自定义异常提示循环位置,方便调试。 另外,用户之前的问题中提到大数据量时的性能优化,可能需要注意检测循环时的效率,避免过高的时间复杂度。例如,使用哈希表来快速查找已访问的节点,而不是每次都遍历整个路径。 还需要考虑如何在实际代码中实现这些方法,比如在自定义递归实现中添加visited集合,或者在转换前进行数据清洗。同时,结合工具库来简化开发,比如Hutool可能已经处理了循环依赖,用户只需配置节点关系即可。 最后,用户可能需要知道这些解决方案的优缺点,比如唯一标识追踪会增加内存开销,数据验证可能影响性能,但能提前发现问题。第三方库虽然方便,但需要依赖外部工具。 总结下来,需要分点列出解决方案,包括唯一ID追踪、路径回溯验证、数据预处理、第三方库使用、异常处理,给出代码示例和注意事项,帮助用户全面理解如何避免循环依赖。</think>### 树状结构转换中的循环依赖问题解决方案 #### 一、问题本质分析 树状结构转换中的循环依赖指**节点间形成闭环引用关系**,例如: - 节点A的父节点是B,而B的父节点又是A - 多级嵌套中形成`A→B→C→A`的环路 这类问题会导致**递归栈溢出**或**死循环**,引用[2][^2]中描述的构造器循环依赖原理与此类似,但需要针对结构设计特定解决方案。 --- #### 二、核心解决策略 ##### 1. **唯一标识追踪法**(推荐) 在递归/迭代过程中,记录已访问节点的唯一标识(如ID),检测到重复立即终止操作报警。 ```java public List<Node> buildTree(List<Node> nodes, String parentId, Set<String> visitedIds) { List<Node> tree = new ArrayList<>(); for (Node node : nodes) { String currentId = node.getId(); if (visitedIds.contains(currentId)) { throw new CircularDependencyException("检测到循环依赖: " + currentId); } visitedIds.add(currentId); if (Objects.equals(node.getParentId(), parentId)) { node.setChildren(buildTree(nodes, currentId, new HashSet<>(visitedIds))); // 新建集合隔离层级 tree.add(node); } visitedIds.remove(currentId); // 回溯清理 } return tree; } ``` **优势**:时间复杂度$O(n)$,空间复杂度$O(h)$(h为高度),引用[3][^3]中setter循环依赖的解决思路与此类似。 --- ##### 2. **路径回溯验证法** 在节点类中添加**层级路径属性**,通过正则表达式验证路径合法性: ```java public void validateTree(Node node, String currentPath) { String nodeId = node.getId(); if (currentPath.contains("->" + nodeId + "->")) { throw new CircularDependencyException("路径中存在循环: " + currentPath); } for (Node child : node.getChildren()) { validateTree(child, currentPath + "->" + nodeId); } } ``` --- ##### 3. **数据预处理法** 在转换前进行**拓扑排序检测**,若存在环路直接拒绝处理: ```python def has_cycle(nodes): visited = {} for node in nodes: if node.id not in visited: if dfs(node, visited, set()): return True return False def dfs(node, visited, stack): if node.id in stack: return True if node.id in visited: return False visited[node.id] = True stack.add(node.id) for child in node.children: if dfs(child, visited, stack): return True stack.remove(node.id) return False ``` --- #### 三、工程实践建议 1. **第三方库集成** - 使用Hutool的`TreeUtil`时,其内部已实现循环依赖检测,直接调用`build()`方法即可[^4] - 引用[4][^4]中的AST解析思路可借鉴:通过**静态代码分析工具**检测数据结构合法性 2. **异常处理机制** ```java public class CircularDependencyException extends RuntimeException { public CircularDependencyException(String message) { super(message + " 建议检查数据源中的父子关系配置"); } } ``` 3. **数据源规范** - 强制要求根节点的`parentId`为固定值(如`0`或`null`) - 数据库层面添加**外键约束** - 使用`@TreeId`和`@TreeParentId`注解明确字段关系(类似JPA实体定义) --- #### 四、方案对比 | 方法 | 时间复杂度 | 适用场景 | 实现复杂度 | |--------------------|------------|-------------------|------------| | 唯一标识追踪法 | $O(n)$ | 动态构建场景 | 中等 | | 路径回溯验证法 | $O(n^2)$ | 小规模数据 | 简单 | | 拓扑排序检测法 | $O(n+e)$ | 预处理阶段 | 高 | | 第三方库内置检测 | $O(n)$ | 快速开发场景 | 低 | --- #### 五、扩展思考 若遇到**跨系统结构同步**场景,可结合**版本号校验**或**乐观锁机制**(类似数据发控制),避免因数据延迟导致的隐性循环依赖[^1][^2]。
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