asp实现无限级分类的问题.docx
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asp实现无限级分类的问题
asp实现无限级分类的问题
分类算法要解决的问题
在网站建设中,分类算法的应用非常的普遍。
在设计一个电子商店时,要涉及到商品分类;在设计发布系统时,要涉及到栏目或者频道分类;在设计软件下载这样的程序时,要涉及到软件的分类;如此等等。
可以说,分类是一个很普遍的问题。
1、分类算法常常表现为树的表示和遍历问题。
那么,请问:
如果用数据库中的一个Table来表达树型分类,应该有几个字段?
2、如何快速地从这个Table恢复出一棵树;
3、如何判断某个分类是否是另一个分类的子类;
4、如何查找某个分类的所有产品;
5、如何生成分类所在的路径。
6、如何新增分类;
在不限制分类的级数和每级分类的个数时,这些问题并不是可以轻松回答的。
本文试图解决这些问题。
分类的数据结构
我们知道:
分类的数据结构实际上是一棵树。
在《数据结构》课程中,大家可能学过Tree的算法。
由于在网站建设中我们大量使用数据库,所以我们将从Tree在数据库中的存储谈起。
为简化问题,我们假设每个节点只需要保留Name这一个信息。
我们需要为每个节点编号。
编号的方法有很多种。
在数据库中常用的就是自动编号。
这在Access、SQLServer、Oracle中都是这样。
假设编号字段为ID。
为了表示某个节点ID1是另外一个节点ID2的父节点,我们需要在数据库中再保留一个字段,说明这个分类是属于哪个节点的儿子。
把这个字段取名为FatherID。
如这里的ID2,其FatherID就是ID1。
这样,我们就得到了分类Catalog的数据表定义:
CreateTable[Catalog](
[ID][int]NOTNULL,
[Name][nvarchar](50)NOTNULL,
[FatherID][int]NOTNULL
);
约定:
我们约定用-1作为最上面一层分类的父亲编码。
编号为-1的分类。
这是一个虚拟的分类。
它在数据库中没有记录。
如何恢复出一棵树
上面的Catalog定义的最大优势,就在于用它可以轻松地恢复出一棵树—分类树。
为了更清楚地展示算法,我们先考虑一个简单的问题:
怎样显示某个分类的下一级分类。
我们知道,要查询某个分类FID的下一级分类,SQL语句非常简单:
selectNamefromcatalogwhereFatherID=FID
显示这些类别时,我们简单地用
来做到:
<%
REMoConn---数据库连接,调用GetChildren时已经打开
REMFID-----当前分类的编号
FunctionGetChildren(oConn,FID)
strSQL="selectID,NamefromcatalogwhereFatherID="&FID
setrsCatalog=oConn.Execute(strSQL)
%>
<%
DowhilenotrsCatalog.Eof
%>
<%=rsCatalog("Name")%>
<%
Loop
%>
<%
rsCatalog.Close
EndFunction
%>
现在我们来看看如何显示FID下的所有分类。
这需要用到递归算法。
我们只需要在GetChildren函数中简单地对所有ID进行调用:
GetChildren(oConn,Catalog(“ID”))就可以了。
<%
REMoConn---数据库连接,已经打开
REMFID-----当前分类的编号
FunctionGetChildren(oConn,FID)
strSQL="selectNamefromcatalogwhereFatherID="&FID
setrsCatalog=oConn.Execute(strSQL)
%>
<%
DowhilenotrsCatalog.Eof
%>
<%=rsCatalog("Name")%>
<%=GetChildren(oConn,Catalog("ID"))%>
<%
Loop
%>
<%
rsCatalog.Close
EndFunction
%>
修改后的GetChildren就可以完成显示FID分类的所有子分类的任务。
要显示所有的分类,只需要如此调用就可以了:
<%
REMstrConn--连接数据库的字符串,请根据情况修改
setoConn=Server.CreateObject("ADODB.Connection")
oConn.OpenstrConn
=GetChildren(oConn,-1)
oConn.Close
%>
如何查找某个分类的所有产品;
现在来解决我们在前面提出的第四个问题。
第三个问题留作习题。
我们假设产品的数据表如下定义:
CreateTableProduct(
[ID][int]NOTNULL,
[Name][nvchar]NOTNULL,
[FatherID][int]NOTNULL
);
其中,ID是产品的编号,Name是产品的名称,而FatherID是产品所属的分类。
对第四个问题,很容易想到的办法是:
先找到这个分类FID的所有子类,然后查询所有子类下的所有产品。
实现这个算法实际上很复杂。
代码大致如下:
<%
FunctionGetAllID(oConn,FID)
DimstrTemp
IfFID=-1then
strTemp=""
else
strTemp=","
endif
strSQL="selectNamefromcatalogwhereFatherID="&FID
setrsCatalog=oConn.Execute(strSQL)
DowhilenotrsCatalog.Eof
strTemp=strTemp&rsCatalog("ID")&GetAllID(oConn,Catalog("ID"))REM递归调用
Loop
rsCatalog.Close
GetAllID=strTemp
EndFunction
REMstrConn--连接数据库的字符串,请根据情况修改
setoConn=Server.CreateObject("ADODB.Connection")
oConn.OpenstrConn
FID=Request.QueryString("FID")
strSQL="selecttop100*fromProductwhereFatherIDin("&GetAllID(oConn,FID)&")"
setrsProduct=oConn.Execute(strSQL)
%>
<%
DowhilenotrsProduct.EOF
%>
<%=rsProduct("Name")%>
<%
Loop
%>
<%rsProduct.Close
oConn.Close
%>
这个算法有很多缺点。
试列举几个如下:
1、由于我们需要查询FID下的所有分类,当分类非常多时,算法将非常地不经济,而且,由于要构造一个很大的strSQL,试想如果有1000个分类,这个strSQL将很大,能否执行就是一个问题。
2、我们知道,在SQL中使用In子句的效率是非常低的。
这个算法不可避免地要使用In子句,效率很低。
我发现80%以上的程序员钟爱这样的算法,并在很多系统中大量地使用。
细心的程序员会发现他们写出了很慢的程序,但苦于找不到原因。
他们反复地检查SQL的执行效率,提高机器的档次,但效率的增加很少。
最根本的问题就出在这个算法本身。
算法定了,能够再优化的机会就不多了。
我们下面来介绍一种算法,效率将是上面算法的10倍以上。
分类编码算法
问题就出在前面我们采用了顺序编码,这是一种最简单的编码方法。
大家知道,简单并不意味着效率。
实际上,编码科学是程序员必修的课程。
下面,我们通过设计一种编码算法,使分类的编号ID中同时包含了其父类的信息。
一个五级分类的例子如下:
此例中,用32(4+7+7+7+7)位整数来编码,其中,第一级分类有4位,可以表达16种分类。
第二级到第五级分类分别有7位,可以表达128个子分类。
显然,如果我们得到一个编码为1092787200的分类,我们就知道:
由于其编码为
01000001001000101001110000000000
所以它是第四级分类。
其父类的二进制编码是01000001001000101000000000000000,十进制编号为1092780032。
依次我们还可以知道,其父类的父类编码是01000001001000000000000000000000,其父类的父类的父类编码是01000000000000000000000000000000。
(我是不是太罗嗦了J,但这一点很重要。
再回头看看我们前面提到的第五个问题。
哈哈,这不就已经得到了分类1092787200所在的分类路径了吗?
)。
现在我们在一般的情况下来讨论类别编码问题。
设类别的层次为k,第i层的编码位数为Ni,那么总的编码位数为N(N1+N2+..+Nk)。
我们就得到任何一个类别的编码形式如下:
2^(N-(N1+N2+…+Ni))*j+父类编码
其中,i表示第i层,j表示当前层的第j个分类。
这样我们就把任何分类的编码分成了两个部分,其中一部分是它的层编码,一部分是它的父类编码。
由下面公式定一的k个编码我们称为特征码:
(因为i可以取k个值,所以有k个)
2^N-2^(N-(N1+N2+…+Ni))
对于任何给定的类别ID,如果我们把ID和k个特征码“相与”,得到的非0编码,就是其所有父类的编码!
位编码算法
对任何顺序编码的Catalog表,我们可以设计一个位编码算法,将所有的类别编码规格化为位编码。
在具体实现时,我们先创建一个临时表:
CreateTempCatalog(
[OldID][int]NOTNULL,
[NewID][int]NOTNULL,
[OldFatherID][int]NOTNULL,
[NewFatherID][int]NOTNULL
);
在这个表中,我们保留所有原来的类别编号OldID和其父类编号OldFatherID,以及重新计算的满足位编码要求的相应编号NewID、NewFatherID。
程序如下:
<%
REMoConn---数据库连接,已经打开
REMOldFather---原来的父类编号
REMNewFather---新的父类编号
REMN---编码总位数
REMNi--每一级的编码位数数组
REMLevel--当前的级数
subFormatAllID(oConn,OldFather,NewFather,N,Nm,Nibyref,Level)
strSQL="selectCatalogID,FatherIDfromCatalogwhereFatherID="&OldFather
setrsCatalog=oConn.Execute(strSQL)
j=1
dowhilenotrsCatalog.EOF
i=2^(N-Nm)*j
ifLeveltheni=i+NewFather
OldCatalog=rsCatalog("CatalogID")
NewCatalog=i
REM写入临时表
strSQL="InsertintoTempCatalog(OldCatalogID,N