Flutter树形结构管理插件tree_structures的使用

Flutter树形结构管理插件tree_structures的使用

tree_structures 是一个在 Dart 中实现的红黑自平衡二叉搜索树。它提供了输出到 Graphviz 的功能以便预览树结构。当前版本仅支持红黑树的实现,并且基于 Franck Bui-Huu 的 C 实现逻辑。

由于这是一个纯 Dart 解决方案,性能上可能无法达到最高水平,但它非常适合教育用途。实现的重点在于正确性,测试时会进行断言以确保符合红黑树规则。同时,它也利用了 Sound null 安全性。

红黑树是一个泛型类,可以接受 K extends Comparable 类型的键和任意类型的值。

计数基准测试

下面是使用 int 作为键的基准测试结果(与普通 Map 进行比较):

count: 500000

添加随机数据到普通 [map]: 116ms

添加随机数据到 [randomTree]: 309ms
测试 [randomTree] 符合性: 71ms
在 [randomTree] 中搜索: 227ms

添加顺序数据到 [sequentialTree]: 242ms
测试 [sequentialTree] 符合性: 35ms
在 [sequentialTree] 中查找后继和前驱: 58ms
删除 [sequentialTree] 中的数据: 81ms

时间基准测试

下面是时间基准测试的结果:

完成 1328915 次循环(332357 次插入,996558 次跳过插入,332272 次删除),耗时 5000ms,键的范围为 [0..100)

示例代码

以下是一个完整的示例代码,展示了如何使用 RBTree 插件来创建和操作树结构:

import 'package:tree_structures/tree_structures.dart';

void main() {
  // 创建一个红黑树实例
  var tree = RBTree<int, dynamic>();

  // 插入节点
  tree.insert(100, "data associated with 100");
  tree.insert(150, "data associated with 150");
  tree.remove(100); // 删除节点
  tree.insert(200, "data associated with 200");
  tree.insert(20, "data associated with 20");
  tree.insert(25, "data associated with 25");
  tree.insert(18, "data associated with 18");
  tree.insert(120, "data associated with 120");
  tree.insert(180, "data associated with 180");

  // 打印树
  print(tree);

  // 遍历树
  tree.forEach((node) {
    print("${node.key}:${node.value}");
    return true; // 继续遍历
  });

  // 输出到 Graphviz
  print(tree.output(OutputStyle.Graphviz));

  // 将节点键输出到字符串
  var sb = StringBuffer();
  tree.forEach((node) {
    if (sb.length > 0) {
      sb.write(",");
    }
    sb.write("${node.key}");
    return true;
  });
  print(sb.toString());
}

输出结果

执行上述代码后,你将看到以下输出:

(150(20<r(18<b)(25>b(120>r)))(200>b(180<r)))

遍历输出:

18:data associated with 18
20:data associated with 20
25:data associated with 25
120:data associated with 120
150:data associated with 150
180:data associated with 180
200:data associated with 200

Graphviz 输出:

digraph {
  150[style=filled,color=black,fontcolor=white];
  150 -> 20;
  20[style=filled,color=tomato,fontcolor=white];
  20 -> 18;
  18[style=filled,color=black,fontcolor=white];
  null0 [shape=point];
  18 -> null0;
  null1 [shape=point];
  18 -> null1;
  20 -> 25;
  25[style=filled,color=black,fontcolor=white];
  null2 [shape=point];
  25 -> null2;
  25 -> 120;
  120[style=filled,color=tomato,fontcolor=white];
  null3 [shape=point];
  120 -> null3;
  null4 [shape=point];
  120 -> null4;
  150 -> 200;
  200[style=filled,color=black,fontcolor=white];
  200 -> 180;
  180[style=filled,color=tomato,fontcolor=white];
  null5 [shape=point];
  180 -> null5;
  null6 [shape=point];
  180 -> null6;
  null7 [shape=point];
  200 -> null7;
}

更多关于Flutter树形结构管理插件tree_structures的使用的实战教程也可以访问 https://www.itying.com/category-92-b0.html

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更多关于Flutter树形结构管理插件tree_structures的使用的实战系列教程也可以访问 https://www.itying.com/category-92-b0.html


当然,以下是如何在Flutter中使用tree_structures插件来管理树形结构的一个简单示例。请注意,tree_structures插件的具体API和功能可能会根据版本有所不同,因此请参考最新的官方文档以获取最准确的信息。

首先,确保你已经在pubspec.yaml文件中添加了tree_structures依赖:

dependencies:
  flutter:
    sdk: flutter
  tree_structures: ^最新版本号  # 请替换为实际的最新版本号

然后,运行flutter pub get来安装依赖。

以下是一个使用tree_structures插件来管理树形结构的示例代码:

import 'package:flutter/material.dart';
import 'package:tree_structures/tree_structures.dart';

void main() {
  runApp(MyApp());
}

class MyApp extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return MaterialApp(
      title: 'Flutter Tree Structures Demo',
      theme: ThemeData(
        primarySwatch: Colors.blue,
      ),
      home: TreeViewPage(),
    );
  }
}

class TreeNodeData {
  String title;
  List<TreeNodeData> children;

  TreeNodeData({required this.title, this.children = const []});
}

class TreeViewPage extends StatefulWidget {
  @override
  _TreeViewPageState createState() => _TreeViewPageState();
}

class _TreeViewPageState extends State<TreeViewPage> {
  late TreeNode<TreeNodeData> rootNode;

  @override
  void initState() {
    super.initState();

    // 构建树形结构数据
    TreeNodeData rootNodeData = TreeNodeData(
      title: 'Root',
      children: [
        TreeNodeData(
          title: 'Child 1',
          children: [
            TreeNodeData(title: 'Grandchild 1.1'),
            TreeNodeData(title: 'Grandchild 1.2'),
          ],
        ),
        TreeNodeData(title: 'Child 2'),
      ],
    );

    // 创建树节点
    rootNode = TreeNode<TreeNodeData>(data: rootNodeData);

    // 构建树(递归添加子节点)
    _buildTree(rootNode, rootNodeData);
  }

  void _buildTree(TreeNode<TreeNodeData> parentNode, TreeNodeData parentNodeData) {
    for (var childData in parentNodeData.children!) {
      TreeNode<TreeNodeData> childNode = TreeNode<TreeNodeData>(data: childData);
      parentNode.addChild(childNode);
      _buildTree(childNode, childData);
    }
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(
        title: Text('Tree Structures Demo'),
      ),
      body: Padding(
        padding: const EdgeInsets.all(8.0),
        child: TreeView<TreeNodeData>(
          root: rootNode,
          itemBuilder: (context, node) {
            return ListTile(
              title: Text(node.data!.title),
              trailing: Icon(
                node.expanded ? Icons.expand_more : Icons.chevron_right,
              ),
              onTap: () {
                setState(() {
                  node.toggleExpand();
                });
              },
            );
          },
        ),
      ),
    );
  }
}

在这个示例中,我们做了以下几件事:

  1. 定义数据模型TreeNodeData类用于存储树节点的数据,包括标题和子节点列表。
  2. 构建树形结构:在initState方法中,我们创建了根节点并递归地为其添加子节点。
  3. 使用TreeView组件TreeView组件用于在UI中渲染树形结构。我们通过itemBuilder回调为每个节点定义了一个简单的ListTile,用户可以点击节点来展开或收起其子节点。

请注意,这个示例仅展示了tree_structures插件的基本用法。根据实际需求,你可能需要自定义更多的功能和样式。请参考插件的官方文档以获取更多高级用法和配置选项。

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