Java-從文本文件中的平面結構讀取層次結構數據並構建哈希圖

Question

我有一個文本文件，該文本文件中的分層結構中的分層數據可用。

child parent
Y,     X
Z,     Y
A,     Z

就像X是Y的父級，Y本身是Z的父級，Z又是A的父級。它可以按任何順序出現在文件中。 我需要構建一個哈希圖，其中鍵應該是元素，值應該是所有祖先元素的列表。 例如，哈希圖應具有基於上述數據的條目，例如

A = [Z，Y，X]，Y = [X]，Z = [Y，X]。

我已經在Java中編寫了代碼來構建此哈希圖。 只需要知道是否有更有效的方法可以做到這一點。 邏輯是

1. 讀取哈希圖中的整個文件，其中孩子是鍵，父是值

2. 從上面創建的哈希圖中，遞歸遍歷每個孩子並建立父母列表。

    public class Test { public static final String FILE_NAME = "dataset1"; public static final HashMap<String,String> inputMap = new HashMap<String,String>(); public static final Map<String, ArrayList<String>> parentChildMap = new HashMap<String,ArrayList<String>>(); private static void readTextFile(String aFileName) throws IOException { Path path = Paths.get(aFileName); try (BufferedReader reader = Files.newBufferedReader(path, StandardCharsets.UTF_8)){ String line = null; while ((line = reader.readLine()) != null) { String[] dataArray = line.split(","); String child = dataArray[0]; String parent = dataArray[1]; inputMap.put(child, parent); } } } public static ArrayList<String> getParents(String childId, ArrayList<String> parents) { if (childId == null) return parents; String parentId = inputMap.get(childId); if(parentId!=null) parents.add(parentId); getParents(parentId, parents); return parents; } public static void main(String[] s) throws IOException { readTextFile(FILE_NAME); for(String child : inputMap.keySet()) { ArrayList<String> parents = getParents(child, new ArrayList<String>()); parentChildMap.put(child, parents); } } 

Answer 1

遞歸已經非常有效。 您可以優化以下內容：

• 將遞歸放入循環
• 在遞歸/循環中使用備忘錄（避免重新計算）
• 不要在每次調用getParent時重新計算祖先，不要預先計算結果並存儲它們

這是我的代碼：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class Test {
    public static final String FILE_NAME = "dataset1";
    public static final HashMap<String, String> inputMap = new HashMap<String, String>();
    public static final Map<String, ArrayList<String>> parentChildMap = new HashMap<String, ArrayList<String>>();

    private static void readTextFile(String aFileName) throws IOException {

        Path path = Paths.get(aFileName);

        try (BufferedReader reader = Files.newBufferedReader(path, StandardCharsets.UTF_8)) {
            String line = null;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                String[] dataArray = line.split(",");
                String child = dataArray[0];
                String parent = dataArray[1];

                inputMap.put(child, parent);
            }
        }

        // this replaces the recursion:
        for (String k : inputMap.keySet()) {
            String ok = k;
            ArrayList<String> tmp = new ArrayList<String>();
            while (true) {
                // if this has already been computed, use old answer
                if (parentChildMap.containsKey(k)) {
                    tmp.addAll(parentChildMap.get(k));
                    break;
                }
                if (inputMap.containsKey(k)) {
                    String v = inputMap.get(k);
                    tmp.add(v);
                    k = v;
                } else {
                    break;
                }
            }
            parentChildMap.put(ok, tmp);
        }
    }

    public static ArrayList<String> getParents(String childId) {
        // do not recompute
        return parentChildMap.get(childId);
    }
}

Answer 2

您要的是“更有效的方法”，所以這是我的批評（次要）和建議。

• 不要將line初始化為null 。 只是聲明它。
• 不要使用split() 。 它可能會拆分為兩個以上的值，並且必須創建一個數組。 只需使用indexOf() 。

因此，第一種方法變為（壓縮一些）：

public static final Map<String, String> inputMap = new HashMap<>();
private static void readTextFile(String aFileName) throws IOException {
    try (BufferedReader reader = Files.newBufferedReader(Paths.get(aFileName),
                                                         StandardCharsets.UTF_8)){
        for (String line; (line = reader.readLine()) != null; ) {
            int idx = line.indexOf(',');
            inputMap.put(/*child*/line.substring(0, idx),
                         /*parent*/line.substring(idx + 1));
        }      
    }
}

現在提出建議。

您的代碼多次解析相同的父級，例如，檢索A父級時，它必須遍歷整個父鏈Z ， Y ， X ，而檢索Z的父級時，則必須遍歷父鏈Y ， X 。 您多次進行相同的步行。

只執行一次會更有效。 由於數據是無序的，因此必須使用遞歸進行處理。 我已經將parentChildMap重命名為一個更合適的ancestorMap 。

public static final Map<String, List<String>> ancestorMap = new HashMap<>();
private static List<String> getAncestors(String child) {
    // Check if ancestors already resolved
    List<String> ancestors = ancestorMap.get(child);
    if (ancestors == null) {
        // Find parent
        String parent = inputMap.get(child);
        if (parent == null) {
            // Child has no parent, i.e. no ancestors
            ancestors = Collections.emptyList();
        } else {
            // Find ancestors of parent using recursive call
            List<String> parentAncestors = getAncestors(parent);
            if (parentAncestors.isEmpty()) {
                // Parent has no ancestors, i.e. child has single ancestor (the parent)
                ancestors = Collections.singletonList(parent);
            } else {
                // Child's ancestors is parent + parentAncestors
                ancestors = new ArrayList<>(parentAncestors.size() + 1);
                ancestors.add(parent);
                ancestors.addAll(parentAncestors);
            }
        }
        // Save resolved ancestors
        ancestorMap.put(child, ancestors);
    }
    return ancestors;
}

如果您不關心使用emptyList()和singletonList()的優化或有注釋，可以將其壓縮為：

private static List<String> getAncestors(String child) {
    List<String> ancestors = ancestorMap.get(child);
    if (ancestors == null) {
        ancestorMap.put(child, ancestors = new ArrayList<>());
        String parent = inputMap.get(child);
        if (parent != null) {
            ancestors.add(parent);
            ancestors.addAll(getAncestors(parent));
        }
    }
    return ancestors;
}

然后， main方法變為：

public static final String FILE_NAME = "dataset1";
public static void main(String[] args) throws IOException {
    readTextFile(FILE_NAME);
    for (String child : inputMap.keySet())
        getAncestors(child); // Ignore return value
}