Como exibir e gerenciar dados hierárquicos usando a Treeview no Python

Este artigo explica como exibir e gerenciar dados hierárquicos usando a Treeview no Python, cobrindo desde os conceitos básicos até exemplos mais avançados. A Treeview é uma ferramenta poderosa para exibir dados hierárquicos visualmente, facilitando a compreensão intuitiva da estrutura dos dados. Neste artigo, abordaremos como implementar a Treeview no Python, personalizá-la, apresentar exemplos práticos de aplicação e oferecer exercícios para reforçar o aprendizado.

Índice

Conceito básico e usos da Treeview

A Treeview é um componente de interface de usuário usado para exibir dados hierárquicos de forma visual. É adequada para exibir de maneira intuitiva dados como estruturas de diretórios, organogramas e dados categorizados. Ao usar a Treeview, o usuário pode compreender facilmente as relações de parent-child (pai-filho) e a estrutura dos dados, facilitando a navegação e a interação.

Estrutura da Treeview

A Treeview é composta por elementos chamados nós (nodes). Cada nó pode ter nós pais e filhos, formando uma estrutura em árvore. Os nós podem ser expandidos (expand) ou recolhidos (collapse), permitindo que o usuário visualize ou oculte detalhes conforme necessário.

Usos da Treeview

A Treeview é amplamente utilizada em diversas situações, como:

Navegação no sistema de arquivos

Exibição da estrutura de diretórios em sistemas operacionais ou gerenciadores de arquivos.

Exibição hierárquica de dados

Exibição das relações entre tabelas de banco de dados ou estruturas de dados XML/JSON.

Navegação em aplicativos

Exibição de estrutura de projetos ou menus em IDEs e sistemas de gerenciamento de conteúdo.

Como implementar a Treeview no Python

Para implementar a Treeview no Python, é necessário usar uma biblioteca GUI apropriada. Uma das bibliotecas mais comuns é o Tkinter, que fornece um componente de Treeview simples, mas poderoso. Nesta seção, vamos mostrar os passos básicos para implementar uma Treeview usando o Tkinter.

Preparando o ambiente

Primeiro, instale a biblioteca Tkinter no seu ambiente Python. O Tkinter é parte da biblioteca padrão, por isso, normalmente não é necessário instalá-lo separadamente.

Criando uma Treeview simples

Agora, vamos criar uma Treeview simples usando o Tkinter. O exemplo de código a seguir mostra como fazer isso:

import tkinter as tk
from tkinter import ttk

# Criação da janela principal
root = tk.Tk()
root.title("Exemplo de Treeview")

# Criação do widget Treeview
tree = ttk.Treeview(root)
tree.pack(expand=True, fill='both')

# Adicionando o nó raiz
root_node = tree.insert("", "end", text="Root Node")

# Adicionando nós filhos
child_node1 = tree.insert(root_node, "end", text="Child Node 1")
child_node2 = tree.insert(root_node, "end", text="Child Node 2")

# Adicionando subnós
tree.insert(child_node1, "end", text="Sub Child Node 1")
tree.insert(child_node2, "end", text="Sub Child Node 2")

# Iniciando o loop principal
root.mainloop()

Explicação do código

No código acima, estamos criando a Treeview com os seguintes passos:

Criamos a janela principal usando Tkinter.
Criamos o widget ttk.Treeview e o posicionamos na janela principal.
Usamos o método insert para adicionar o nó raiz e os nós filhos.
Iniciamos o loop principal da aplicação com root.mainloop(), que exibe a janela.

Com essa implementação básica, vamos passar para a seção seguinte, onde veremos como adicionar e excluir dados, bem como personalizar a Treeview.

Criando uma Treeview com Tkinter

O Tkinter é uma biblioteca padrão do Python que facilita a criação de aplicativos GUI simples. Nesta seção, vamos ver como usar o Tkinter para criar e realizar operações básicas em uma Treeview.

Estrutura básica da Treeview

Usando o widget ttk.Treeview do Tkinter, podemos criar uma Treeview. Veja o código básico a seguir, que mostra como isso pode ser feito:

import tkinter as tk
from tkinter import ttk

# Criação da janela principal
root = tk.Tk()
root.title("Exemplo de Treeview com Tkinter")

# Criação do widget Treeview
tree = ttk.Treeview(root, columns=("size", "modified"), show="headings")
tree.pack(expand=True, fill='both')

# Definindo os cabeçalhos
tree.heading("size", text="Size")
tree.heading("modified", text="Modified")

# Adicionando dados de exemplo
tree.insert("", "end", text="Folder 1", values=("2 KB", "01/01/2024"))
tree.insert("", "end", text="Folder 2", values=("4 KB", "01/02/2024"))

# Adicionando nós filhos
folder1 = tree.insert("", "end", text="Folder 1")
tree.insert(folder1, "end", text="File 1", values=("1 KB", "01/01/2024"))
tree.insert(folder1, "end", text="File 2", values=("1 KB", "01/01/2024"))

# Iniciando o loop principal
root.mainloop()

Explicação do código

O código acima segue os seguintes passos:

Criando a janela principal: Criamos a janela principal e configuramos seu título.
Criando o widget Treeview: Criamos o widget ttk.Treeview e definimos as colunas para exibir informações como tamanho e data de modificação.
Configurando os cabeçalhos: Usamos tree.heading para definir os cabeçalhos das colunas.
Adicionando dados de exemplo: Usamos tree.insert para adicionar pastas e arquivos à Treeview, com informações adicionais sobre o tamanho e a data de modificação.
Adicionando nós filhos: Dentro de uma pasta, adicionamos arquivos, criando uma estrutura hierárquica.
Iniciando o loop principal: Usamos root.mainloop() para exibir a janela com a Treeview.

Com essa estrutura básica, podemos continuar para a próxima seção, onde discutiremos como adicionar e excluir dados da Treeview.

Implementando Adição e Exclusão de Dados

Adicionar e excluir dados da Treeview é essencial para gerenciar e atualizar os dados de forma dinâmica. Nesta seção, mostraremos como adicionar e remover dados da Treeview usando o Tkinter.

Adicionando dados

Para adicionar novos dados à Treeview, usamos o método insert. Veja o exemplo abaixo, que adiciona um novo nó à Treeview:

import tkinter as tk
from tkinter import ttk

# Criação da janela principal
root = tk.Tk()
root.title("Operações de Dados na Treeview")

# Criação do widget Treeview
tree = ttk.Treeview(root)
tree.pack(expand=True, fill='both')

# Adicionando o nó raiz
root_node = tree.insert("", "end", text="Root Node")

# Função para adicionar dados
def add_data():
    tree.insert(root_node, "end", text="New Child Node")

# Criando um botão
add_button = tk.Button(root, text="Adicionar Dados", command=add_data)
add_button.pack()

# Iniciando o loop principal
root.mainloop()

Explicação do código

Criando a Treeview: Criamos o widget Treeview e o adicionamos à janela principal.
Adicionando o nó raiz: Usamos o método insert para adicionar o nó raiz.
Função para adicionar dados: Definimos a função add_data, que usa o método insert para adicionar um novo nó à Treeview.
Criando o botão: Criamos um botão com a função add_data atribuída ao evento de clique.

Excluindo dados

Para excluir dados da Treeview, usamos o método delete. Veja como isso pode ser feito:

import tkinter as tk
from tkinter import ttk

# Criação da janela principal
root = tk.Tk()
root.title("Exclusão de Dados na Treeview")

# Criação do widget Treeview
tree = ttk.Treeview(root)
tree.pack(expand=True, fill='both')

# Adicionando o nó raiz
root_node = tree.insert("", "end", text="Root Node")
child_node = tree.insert(root_node, "end", text="Child Node")

# Função para excluir dados
def delete_data():
    selected_item = tree.selection()[0]
    tree.delete(selected_item)

# Criando um botão para excluir
delete_button = tk.Button(root, text="Excluir Dados", command=delete_data)
delete_button.pack()

# Iniciando o loop principal
root.mainloop()

Explicação do código

Criando a Treeview: Criamos a Treeview e a posicionamos na janela.
Adicionando o nó raiz e filhos: Usamos o método insert para adicionar um nó raiz e um nó filho.
Função de exclusão: Definimos a função delete_data para excluir o nó selecionado.
Criando o botão para excluir: Criamos um botão para chamar a função delete_data quando clicado.

Agora, podemos adicionar e excluir dados da Treeview de maneira dinâmica. Na próxima seção, veremos como personalizar a aparência da Treeview.

Como personalizar a Treeview

A personalização da Treeview permite ajustar sua aparência e funcionalidades de acordo com as necessidades do usuário. Nesta seção, discutiremos como personalizar a aparência e o comportamento da Treeview.

Adicionando e personalizando colunas

Vamos ver como adicionar e personalizar colunas na Treeview. No exemplo abaixo, adicionamos duas colunas para exibir o tamanho e a data de modificação dos arquivos.

import tkinter as tk
from tkinter import ttk

# Criação da janela principal
root = tk.Tk()
root.title("Personalização da Treeview")

# Criação do widget Treeview
tree = ttk.Treeview(root, columns=("size", "modified"), show="headings")
tree.pack(expand=True, fill='both')

# Configurando as colunas
tree.heading("size", text="Size")
tree.heading("modified", text="Modified")
tree.column("size", width=100)
tree.column("modified", width=150)

# Adicionando dados de exemplo
tree.insert("", "end", values=("2 KB", "01/01/2024"))
tree.insert("", "end", values=("4 KB", "01/02/2024"))

# Iniciando o loop principal
root.mainloop()

Explicação do código

Adicionando colunas: Definimos as colunas usando o argumento columns e exibimos os cabeçalhos usando show="headings".
Configurando cabeçalhos: Usamos o método heading para configurar os cabeçalhos das colunas.
Configurando largura das colunas: Ajustamos a largura das colunas usando o método column.

Personalizando nós

Também podemos personalizar a aparência dos nós. No exemplo abaixo, mostramos como adicionar ícones aos nós.

import tkinter as tk
from tkinter import ttk

# Criação da janela principal
root = tk.Tk()
root.title("Personalização dos Nós na Treeview")

# Criação do widget Treeview
tree = ttk.Treeview(root)
tree.pack(expand=True, fill='both')

# Carregando ícones
folder_icon = tk.PhotoImage(file="folder.png")
file_icon = tk.PhotoImage(file="file.png")

# Adicionando o nó raiz
root_node = tree.insert("", "end", text="Root Node", image=folder_icon)

# Adicionando nós filhos
tree.insert(root_node, "end", text="Child Node 1", image=file_icon)
tree.insert(root_node, "end", text="Child Node 2", image=file_icon)

# Iniciando o loop principal
root.mainloop()

Explicação do código

Carregando ícones: Usamos o PhotoImage para carregar imagens de ícones.
Definindo ícones nos nós: Usamos o parâmetro image ao adicionar um nó para associar um ícone a ele.

Adicionando manipulação de eventos

Ao adicionar manipulação de eventos, podemos personalizar o comportamento quando um nó é clicado. Veja o exemplo abaixo que mostra como exibir uma mensagem ao selecionar um nó.

import tkinter as tk
from tkinter import ttk
from tkinter import messagebox

# Criação da janela principal
root = tk.Tk()
root.title("Manipulação de Eventos na Treeview")

# Criação do widget Treeview
tree = ttk.Treeview(root)
tree.pack(expand=True, fill='both')

# Adicionando nós
root_node = tree.insert("", "end", text="Root Node")
tree.insert(root_node, "end", text="Child Node 1")
tree.insert(root_node, "end", text="Child Node 2")

# Definindo o manipulador de eventos
def on_node_select(event):
    selected_item = tree.selection()[0]
    node_text = tree.item(selected_item, "text")
    messagebox.showinfo("Node Selected", f"Selected node: {node_text}")

# Vinculando o evento
tree.bind("<>", on_node_select)

# Iniciando o loop principal
root.mainloop()

Explicação do código

Definindo o manipulador de eventos: Criamos a função on_node_select para exibir o texto do nó selecionado.
Vinculando o evento: Usamos bind para associar o evento de seleção do nó à função.

Com isso, podemos personalizar a aparência e o comportamento da Treeview para tornar a interface mais amigável ao usuário. Na próxima seção, veremos alguns exemplos práticos de aplicação da Treeview.

Exemplos de Aplicação da Treeview

A Treeview é amplamente utilizada em aplicativos do mundo real. Aqui, apresentamos alguns exemplos práticos de aplicação, mostrando como a Treeview pode ser útil em diferentes cenários.

Criando um explorador de arquivos

A Treeview é ideal para navegação em sistemas de arquivos. O exemplo abaixo cria um explorador de arquivos simples que exibe a estrutura de diretórios e arquivos.

import tkinter as tk
from tkinter import ttk
import os

# Criação da janela principal
root = tk.Tk()
root.title("Explorador de Arquivos")

# Criação do widget Treeview
tree = ttk.Treeview(root)
tree.pack(expand=True, fill='both')

# Diretório raiz
root_dir = os.path.expanduser("~")

# Função para carregar diretórios
def load_directory(parent, path):
    for entry in os.listdir(path):
        abs_path = os.path.join(path, entry)
        node = tree.insert(parent, "end", text=entry, open=False)
        if os.path.isdir(abs_path):
            load_directory(node, abs_path)

# Adicionando o nó raiz
root_node = tree.insert("", "end", text=root_dir, open=True)
load_directory(root_node, root_dir)

# Iniciando o loop principal
root.mainloop()

Explicação do código

Definindo o diretório raiz: Usamos os.path.expanduser("~") para obter o diretório do usuário.
Carregando diretórios: A função load_directory carrega o conteúdo do diretório na Treeview.
Adicionando o nó raiz: Adicionamos o diretório raiz à Treeview e chamamos a função para carregar o conteúdo.
Carregando subdiretórios: Carregamos recursivamente os subdiretórios e os exibimos na Treeview.

Exibindo um organograma

A Treeview também é útil para exibir organogramas de empresas ou organizações. Veja o exemplo a seguir, que exibe um organograma simples.

import tkinter as tk
from tkinter import ttk

# Criação da janela principal
root = tk.Tk()
root.title("Organograma")

# Criação do widget Treeview
tree = ttk.Treeview(root)
tree.pack(expand=True, fill='both')

# Dados do organograma
organization = {
    "CEO": ["CTO", "CFO", "COO"],
    "CTO": ["Dev Manager", "QA Manager"],
    "CFO": ["Accountant"],
    "COO": ["Operations Manager"],
    "Dev Manager": ["Developer 1", "Developer 2"],
    "QA Manager": ["QA Tester"],
    "Operations Manager": ["Logistics"],
}

# Função para carregar o organograma
def load_organization(parent, position):
    node = tree.insert(parent, "end", text=position)
    if position in organization:
        for sub_position in organization[position]:
            load_organization(node, sub_position)

# Adicionando o cargo raiz
root_position = "CEO"
load_organization("", root_position)

# Iniciando o loop principal
root.mainloop()

Explicação do código

Definindo os dados do organograma: Usamos um dicionário para armazenar os cargos e seus subordinados.
Carregando o organograma: A função load_organization adiciona os cargos e seus subordinados na Treeview.
Adicionando o cargo raiz: Definimos o CEO como o cargo raiz e carregamos o organograma.

Gerenciamento de projetos com Treeview

A Treeview também pode ser usada para gerenciar tarefas e subtarefas de um projeto. No exemplo abaixo, mostramos como usar a Treeview para gerenciar tarefas de um projeto.

import tkinter as tk
from tkinter import ttk

# Criação da janela principal
root = tk.Tk()
root.title("Gerenciamento de Projetos")

# Criação do widget Treeview
tree = ttk.Treeview(root)
tree.pack(expand=True, fill='both')

# Dados do projeto
project = {
    "Project A": ["Task 1", "Task 2"],
    "Task 1": ["Subtask 1.1", "Subtask 1.2"],
    "Task 2": ["Subtask 2.1"],
}

# Função para carregar os dados do projeto
def load_project(parent, task):
    node = tree.insert(parent, "end", text=task)
    if task in project:
        for sub_task in project[task]:
            load_project(node, sub_task)

# Adicionando a tarefa raiz
root_task = "Project A"
load_project("", root_task)

# Iniciando o loop principal
root.mainloop()

Explicação do código

Definindo os dados do projeto: Usamos um dicionário para armazenar o nome do projeto e suas tarefas e subtarefas.
Carregando as tarefas: A função load_project carrega o projeto e suas tarefas na Treeview.
Adicionando a tarefa raiz: Definimos o nome do projeto como tarefa raiz e carregamos as subtarefas.

Esses exemplos práticos mostram como a Treeview pode ser usada em diferentes contextos para gerenciar e exibir dados hierárquicos de forma eficaz. Na próxima seção, veremos alguns exercícios e suas respostas para ajudá-lo a praticar.

Exercícios e respostas

Aqui estão alguns exercícios para ajudá-lo a reforçar seu aprendizado sobre Treeview. Ao completá-los, você entenderá como usar a Treeview de forma prática e eficaz.

Exercício 1: Criando uma Treeview simples

Usando o Tkinter, crie uma Treeview com a seguinte estrutura hierárquica:

Root
Branch 1
- Leaf 1.1
- Leaf 1.2
Branch 2
- Leaf 2.1
- Leaf 2.2

Resposta

import tkinter as tk
from tkinter import ttk

# Criação da janela principal
root = tk.Tk()
root.title("Treeview Simples")

# Criação do widget Treeview
tree = ttk.Treeview(root)
tree.pack(expand=True, fill='both')

# Adicionando os nós
root_node = tree.insert("", "end", text="Root")
branch1 = tree.insert(root_node, "end", text="Branch 1")
tree.insert(branch1, "end", text="Leaf 1.1")
tree.insert(branch1, "end", text="Leaf 1.2")
branch2 = tree.insert(root_node, "end", text="Branch 2")
tree.insert(branch2, "end", text="Leaf 2.1")
tree.insert(branch2, "end", text="Leaf 2.2")

# Iniciando o loop principal
root.mainloop()

Exercício 2: Adicionando e excluindo dados

Adicione botões para adicionar e excluir dados na Treeview. Ao clicar no botão “Adicionar”, um novo nó filho será adicionado. Ao clicar no botão “Excluir”, o nó selecionado será removido.

Resposta

import tkinter as tk
from tkinter import ttk

# Criação da janela principal
root = tk.Tk()
root.title("Adicionar e Excluir Dados")

# Criação do widget Treeview
tree = ttk.Treeview(root)
tree.pack(expand=True, fill='both')

# Adicionando o nó raiz
root_node = tree.insert("", "end", text="Root")
branch1 = tree.insert(root_node, "end", text="Branch 1")
tree.insert(branch1, "end", text="Leaf 1.1")
tree.insert(branch1, "end", text="Leaf 1.2")
branch2 = tree.insert(root_node, "end", text="Branch 2")
tree.insert(branch2, "end", text="Leaf 2.1")
tree.insert(branch2, "end", text="Leaf 2.2")

# Função para adicionar dados
def add_data():
    tree.insert(root_node, "end", text="New Branch")

# Função para excluir dados
def delete_data():
    selected_item = tree.selection()[0]
    tree.delete(selected_item)

# Criando os botões
add_button = tk.Button(root, text="Adicionar Dados", command=add_data)
add_button.pack()
delete_button = tk.Button(root, text="Excluir Dados", command=delete_data)
delete_button.pack()

# Iniciando o loop principal
root.mainloop()

Exercício 3: Treeview personalizada

Adicione colunas à Treeview e defina os cabeçalhos para “Nome do Nó”, “Tamanho” e “Última Modificação”.

Nome do Nó
Tamanho
Última Modificação

Resposta

import tkinter as tk
from tkinter import ttk

# Criação da janela principal
root = tk.Tk()
root.title("Treeview Personalizada")

# Criação do widget Treeview
tree = ttk.Treeview(root, columns=("size", "modified"), show="headings")
tree.pack(expand=True, fill='both')

# Configurando as colunas
tree.heading("size", text="Size")
tree.heading("modified", text="Last Modified")
tree.column("size", width=100)
tree.column("modified", width=150)

# Adicionando os nós
tree.insert("", "end", text="Root", values=("2 KB", "01/01/2024"))
tree.insert("", "end", text="Branch 1", values=("4 KB", "01/02/2024"))
tree.insert("", "end", text="Branch 2", values=("3 KB", "01/03/2024"))

# Iniciando o loop principal
root.mainloop()

Exercício 4: Adicionando manipulação de eventos

Adicione manipulação de eventos para exibir o nome do nó quando ele for selecionado.

Resposta

import tkinter as tk
from tkinter import ttk
from tkinter import messagebox

# Criação da janela principal
root = tk.Tk()
root.title("Manipulação de Eventos")

# Criação do widget Treeview
tree = ttk.Treeview(root)
tree.pack(expand=True, fill='both')

# Adicionando nós
root_node = tree.insert("", "end", text="Root")
branch1 = tree.insert(root_node, "end", text="Branch 1")
tree.insert(branch1, "end", text="Leaf 1.1")
tree.insert(branch1, "end", text="Leaf 1.2")
branch2 = tree.insert(root_node, "end", text="Branch 2")
tree.insert(branch2, "end", text="Leaf 2.1")
tree.insert(branch2, "end", text="Leaf 2.2")

# Definindo o manipulador de eventos
def on_node_select(event):
    selected_item = tree.selection()[0]
    node_text = tree.item(selected_item, "text")
    messagebox.showinfo("Node Selected", f"Selected node: {node_text}")

# Vinculando o evento
tree.bind("<>", on_node_select)

# Iniciando o loop principal
root.mainloop()

Com esses exercícios, você pode aprimorar suas habilidades em trabalhar com a Treeview e personalizá-la conforme necessário para diferentes tipos de dados hierárquicos.

Conclusão

Este artigo explicou como exibir e gerenciar dados hierárquicos usando a Treeview no Python. Primeiro, entendemos os conceitos básicos e os usos da Treeview, depois aprendemos como implementá-la e personalizá-la usando o Tkinter. Discutimos como adicionar e excluir dados, bem como personalizar a aparência e o comportamento da Treeview. Exemplos práticos de uso da Treeview, como exploradores de arquivos e organogramas, foram apresentados, seguidos de exercícios para ajudar no aprendizado. Usando esse conhecimento, você poderá gerenciar e exibir dados hierárquicos em diversos projetos de forma eficaz.