如何从 Python 中的分层数据创建树结构？

Question

嗨，我对 Python 有点陌生，对如何进行有点困惑。 我有一个包含父子信息的大型数据集。 例如，如果我们有各种项目及其组件，而它们的组件也有其他组件或子组件，我们如何创建一种树结构？ 下面是一个数据示例：

我想知道如何将它变成树状结构。 所以输出将是：

汽车树结构

并且它也会返回一个用于飞机的，类似于用于汽车的一个。

我知道这的共同属性将基于父编号/子编号。 但是，我对如何在 python 中解决这个问题有点困惑。

Answer 1

使用类对结构进行编码：

class TreeNode:
    def __init__(self, number, name):
        self.number = number
        self.name = name
        self.children = []
    
    def addChild(self, child):
        self.children.append(child)

如何使用它的一个例子：

car = TreeNode(1111, "car")
engine = TreeNode(3333, "engine")
car.addChild(engine)

---

注意： number属性不必是整数（例如，汽车为1111 ）； 它也可以是一个整数字符串（即"1111" ）。

---

要真正获得类似于您想要的输出的内容，我们需要将根对象序列化为嵌套字典：

class TreeNode:
    def __init__(self, number, name):
        self.number = number
        self.name = name
        self.children = []
    
    def addChild(self, child):
        self.children.append(child)
    
    def serialize(self):
        s = {}
        for child in self.children:
            s[child.name] = child.serialize()
        return s

现在，我们可以使用json.dumps获得类似于您想要的输出的json.dumps ：

dummy = TreeNode(None, None) # think of this as the root/table

car = TreeNode(1111, "car")
dummy.addChild(car)

engine = TreeNode(3333, "engine")
car.addChild(engine)

fan = TreeNode(4312, "fan")
engine.addChild(fan)

print(json.dumps(dummy.serialize(), indent=4))

印刷：

{
    "car": {
        "engine": {
            "fan": {}
        }
    }
}

Answer 2

像这样的问题总是归结为算法和数据集。 我注意到你的数据集的第一件事是它的排序是这样的，没有孩子是前一个父母的父母。 换句话说，项目以“自上而下”的方式列出。 这总是正确的吗？ 如果是，则意味着算法的逻辑变得简单得多。

另一个考虑因素是数据结构。 我会使用嵌套字典来保存这里的主要数据集。 每个新的唯一父项将是主字典的“键”。 与该键对应的每个“值”将是一个 dict，并且可以根据需要继续嵌套。 在这种情况下，只会有很少的嵌套级别。

因此，对于数据集中的每一行，您将检查 Parent 是否显示为顶部 dict 或任何嵌套 dict 中的键。 如果没有，您将在顶级字典中创建一个新条目，以 Parent 作为键，{Child:{}} 作为新条目的值。 （这将发生在“汽车”和“飞机”上。）

如果当前 Parent 确实在任何 dicts 中显示为键，则需要将 Child 值作为新键添加到 dict 中，该 dict 是 Parent 作为键的 dict 的值。 在这种情况下，Child 是新键，该键的值是空字典 {}。

以上是我用来编写代码的粗略逻辑。 我把那部分留给你。 您可能可以使用第三方库来减少工作量，但如果您正在上课并且这是一项作业，您的老师可能不希望您使用此类外部库。

请注意，上述逻辑假设数据集是按“自上而下”的方式组织的。 如果不是这种情况，那么逻辑会变得更加复杂，并且如果在数据集中处理该子级的新父级，则当前处于层次结构中某个级别的键可能会在层次结构中向下移动。