基于XML鏈式結構的研究

在數(shù)據(jù)結構中，樹型結構是一種非常重要的非線性結構，樹形結構是結點之間有分支，并具有層次關系的結構。它非常類似于自然界中的樹。樹結構在客觀世界中是大量存在的，例如家譜、行政組織機構都可用樹形象地表示。樹在計算機領域中也有著廣泛的應用，例如在編譯程序中，用樹來表示源程序的語法結構；在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，可用樹來組織信息；在分析算法的行為時，可用樹來描述其執(zhí)行過程。這里可以充分利用其優(yōu)點進行系統(tǒng)管理。

XML(Extensible Markup Language，可擴展的標記語言)。XML是一套定義語義標記的規(guī)則，這些標記將文檔分成許多部件并對這些部件加以標識。它也是元標記語言，即定義了用于定義其他與特定領域有關的、語義的、結構化的標記語言的句法語言。其起源于SGML(Stand-ard Generalized Markup Language)，是SGML的一個子集合，即SGML的一個簡化版本，它非常適合于在Web上或其他多種數(shù)據(jù)源問進行數(shù)據(jù)的交換。XML非常適合表達樹的層次邏輯，為此將XML與數(shù)據(jù)庫技術結合起來，實現(xiàn)樹的顯示和維護。

2 二叉鏈表的結構

在計算機中存儲一棵樹，不僅要存儲樹中每個結點的數(shù)值，而且還要存儲結點與結點之間的關系。二叉樹(Binary Tree)是n(n≥0)個結點的有限集，它或者是空集(n=0)，或者由1個根結點及2棵互不相交的、分別稱作這個根的左子樹和右子樹的二叉樹組成。

3 樹形結構的具體實現(xiàn)

3.1 二叉鏈表結構的設計

給出一個二叉樹接點的Java接口，稱之為BinNode。BinNode類中存儲指向Object類的引用。創(chuàng)建二叉樹時，可以根據(jù)需要而采用實際的數(shù)據(jù)類型。成員函數(shù)包括返回元素的值，返回左、XML右節(jié)點指針，設置元素的值，判斷該結點是否為葉結點。

3.2 將數(shù)據(jù)庫中樹的信息轉化成XML

初始條件：樹T存在，id是樹中某個結點編號。操作目的：將以id為根結點的子樹轉化為XML格式。算法思想：根據(jù)當前根結點找出左孩子和右兄弟，添加當前結點信息到XML中，然后遞歸以左孩子為根結點的子樹，最后在遞歸以右兄弟為根結點的子樹。還要注意如果當前結點為該樹的根結點，則不能遞歸以它的右兄弟為根結點的子樹。

算法描述：

3.3 解析XML顯示樹形結構

將數(shù)據(jù)庫中以二叉鏈表結構存儲的樹的信息通過上述方法轉化為所需的XML后，現(xiàn)在就可以通過操作XML文檔對象模型將數(shù)據(jù)島顯示在瀏覽器端。

初始條件：XML形式的數(shù)據(jù)島。操作目的：通過JavaScript解析XML并以HTML的形式在瀏覽器端顯示樹。算法思想：將數(shù)據(jù)島加載到DOM對象后，向瀏覽器添加根結點的HTML代碼，對DOM對象根結點的所有一級子結點，再遞歸調用顯示其下一級子結點的HTML代碼。

算法描述：

3.4 基于樹形結構的維護

從數(shù)據(jù)庫中提取樹的信息后，在瀏覽器端樹上設置JavaScript事件，通過它們我們可以對該樹進行維護，包括插入、刪除、更新、移動等操作。維護的時候，JavaScript事件將用戶對樹的維護情況記錄到XML對象中。

其他刪除、更新、移動結點操作需要對XML增加的信息與此相似。用戶維護結束，將該XML對象提交到服務器，后臺負責根據(jù)設置的插入、刪除等操作標志解析上述XML對象，就可以生成相應的插入、刪除、更新的SQL語句，最后提交到數(shù)據(jù)庫。另外需要注意的是，由于數(shù)據(jù)庫中存儲的二叉鏈表形式的各結點相互間有關聯(lián)，所以對其進行插入、刪除、移動操作時候還必須考慮因此操作而引起的相關結點的信息的更新，比如當刪除一個結點時，除了需要刪除該結點外，還可能要修改其父結點的左孩子指針的值，或者需要修改其上一個兄弟結點的右兄弟指針的值。

4 結 語

軟件設計中數(shù)據(jù)結構的選擇十分重要。對目前應用非常廣泛的樹形結構做了比較深入的研究，發(fā)現(xiàn)應用XML技術和二叉鏈表的存儲結構相結合能夠非常方便穩(wěn)定地存儲、顯示、維護樹，并且此種存儲結構應用于支持遞歸SQL的Oracle數(shù)據(jù)庫時更能體現(xiàn)其方便性，如獲取該樹的一個子樹，以及取得某結點的父結點等都可以通過1條簡潔的遞歸SQL語句實現(xiàn)，為該樹的可擴展性和可通用性提供了必要的條件。