将邻接列表层次结构展平为所有路径的列表

Question

我有一个使用邻接列表模型存储层次结构信息的表。 （使用自引用键 - 下面的示例。此表可能看起来熟悉):

category_id name                 parent
----------- -------------------- -----------
1           ELECTRONICS          NULL
2           TELEVISIONS          1
3           TUBE                 2
4           LCD                  2
5           PLASMA               2
6           PORTABLE ELECTRONICS 1
7           MP3 PLAYERS          6
8           FLASH                7
9           CD PLAYERS           6
10          2 WAY RADIOS         6

---

将上述数据“扁平化”为类似这样的数据的最佳方法是什么？

category_id lvl1        lvl2        lvl3        lvl4
----------- ----------- ----------- ----------- -----------
1           1           NULL        NULL        NULL
2           1           2           NULL        NULL
6           1           6           NULL        NULL
3           1           2           3           NULL
4           1           2           4           NULL
5           1           2           5           NULL
7           1           6           7           NULL
9           1           6           9           NULL
10          1           6           10          NULL
8           1           6           7           8

---

每一行都是层次结构中的一个“路径”，除了每个节点都有一行< /em> （不仅仅是每个叶节点）。 Category_id 列表示当前节点，“lvl”列是其祖先。 当前节点的值也必须位于最右侧的 lvl 列中。 lvl1 列中的值将始终表示根节点，lvl2 中的值将始终表示 lvl1 的直接后代，依此类推。

如果可能的话，生成此输出的方法将采用 SQL，并且适用于 n 层层次结构。

Answer 1

要跨简单的邻接表进行多级查询总是涉及自左连接。 制作右对齐表格很容易：

SELECT category.category_id,
    ancestor4.category_id AS lvl4,
    ancestor3.category_id AS lvl3,
    ancestor2.category_id AS lvl2,
    ancestor1.category_id AS lvl1
FROM categories AS category
    LEFT JOIN categories AS ancestor1 ON ancestor1.category_id=category.category_id
    LEFT JOIN categories AS ancestor2 ON ancestor2.category_id=ancestor1.parent
    LEFT JOIN categories AS ancestor3 ON ancestor3.category_id=ancestor2.parent
    LEFT JOIN categories AS ancestor4 ON ancestor4.category_id=ancestor3.parent;

像您的示例一样将其左对齐有点棘手。 我想到了这一点：

SELECT category.category_id,
    ancestor1.category_id AS lvl1,
    ancestor2.category_id AS lvl2,
    ancestor3.category_id AS lvl3,
    ancestor4.category_id AS lvl4
FROM categories AS category
    LEFT JOIN categories AS ancestor1 ON ancestor1.parent IS NULL
    LEFT JOIN categories AS ancestor2 ON ancestor1.category_id<>category.category_id AND ancestor2.parent=ancestor1.category_id
    LEFT JOIN categories AS ancestor3 ON ancestor2.category_id<>category.category_id AND ancestor3.parent=ancestor2.category_id
    LEFT JOIN categories AS ancestor4 ON ancestor3.category_id<>category.category_id AND ancestor4.parent=ancestor3.category_id
WHERE
    ancestor1.category_id=category.category_id OR
    ancestor2.category_id=category.category_id OR
    ancestor3.category_id=category.category_id OR
    ancestor4.category_id=category.category_id;

适用于 n 层层次结构。

抱歉，在邻接表模型中不可能进行任意深度查询。 如果您经常进行这种查询，则应该将架构更改为 存储层次信息的其他模型：完全邻接关系（存储所有祖先-后代关系）、物化路径或嵌套集。

如果类别不经常移动（对于像您的示例这样的商店通常是这种情况），我会倾向于嵌套集。

Answer 2

如前所述，SQL 没有干净的方法来实现具有动态变化列数的表。 我之前使用过的唯一两种解决方案是：
1. 固定数量的自连接，给出固定数量的列（AS per BobInce）
2. 将结果生成为单列中的字符串

第二个听起来很奇怪； 将 ID 存储为字符串？！ 但当输出被格式化为 XML 或其他格式时，人们似乎不太介意。

同样，如果您随后想要在 SQL 中连接结果，则这几乎没有什么用处。 如果要将结果提供给应用程序，它可能非常合适。 然而，就我个人而言，我更喜欢在应用程序中进行扁平化，而不是 SQL

我被困在一个 10 英寸的屏幕上，无法访问 SQL，所以我无法给出经过测试的代码，但基本方法是以某种方式利用递归；
- 递归标量函数可以做到这一点
- MS SQL 可以使用递归WITH语句来做到这一点（更高效）

标量函数（类似）：

CREATE FUNCTION getGraphWalk(@child_id INT)
RETURNS VARCHAR(4000)
AS
BEGIN

  DECLARE @graph VARCHAR(4000)

  -- This step assumes each child only has one parent
  SELECT
    @graph = dbo.getGraphWalk(parent_id)
  FROM
    mapping_table
  WHERE
    category_id = @child_id
    AND parent_id IS NOT NULL

  IF (@graph  IS NULL)
    SET @graph = CAST(@child_id AS VARCHAR(16))
  ELSE
    SET @graph = @graph + ',' + CAST(@child_id AS VARCHAR(16))

  RETURN @graph

END


SELECT
  category_id                         AS [category_id],
  dbo.getGraphWalk(category_id)       AS [graph_path]
FROM
  mapping_table
ORDER BY
  category_id

我已经有一段时间没有使用递归WITH了，但我会尝试一下语法即使我这里没有 SQL 来测试任何东西:)

递归使用

WITH
  result (
    category_id,
    graph_path
  )
AS
(
  SELECT
    category_id,
    CAST(category_id AS VARCHAR(4000))
  FROM
    mapping_table
  WHERE
    parent_id IS NULL

  UNION ALL

  SELECT
    mapping_table.category_id,
    CAST(result.graph_path + ',' + CAST(mapping_table.category_id AS VARCHAR(16)) AS VARCHAR(4000))
  FROM
    result
  INNER JOIN
    mapping_table
      ON result.category_id = mapping_table.parent_id
)

SELECT
  *
FROM
  result
ORDER BY
  category_id

编辑 - 两者的输出相同：

1   '1'
2   '1,2'
3   '1,2,3'
4   '1,2,4'
5   '1,2,5'
6   '1,6'
7   '1,6,7'
8   '1,6,7,8'
9   '1,6,9'

Answer 3

遍历任意深度的树通常涉及递归过程代码，除非您利用某些 DBMS 的特殊功能。

在 Oracle 中，如果您使用邻接列表，则 CONNECT BY 子句将允许您以深度优先顺序遍历树，就像您在此处所做的那样。

如果您使用嵌套集，左侧的序列号将为您提供访问节点的顺序。

Answer 4

实际上可以在存储过程中使用动态 SQL 来完成。 然后，您将受限于存储过程可以完成的操作。 显然，在不知道需要多少列的情况下将结果执行到临时表中是一个挑战。 但是，如果目标是输出到网页或其他 UI，那么可能值得付出努力......