假设你有一个扁平的表,存储一个有序的树层次结构:

Id   Name         ParentId   Order
 1   'Node 1'            0      10
 2   'Node 1.1'          1      10
 3   'Node 2'            0      20
 4   'Node 1.1.1'        2      10
 5   'Node 2.1'          3      10
 6   'Node 1.2'          1      20

这是一个图表,我们有[id] Name。根节点0是虚构的。

                       [0] ROOT
                          /    \ 
              [1] Node 1          [3] Node 2
              /       \                   \
    [2] Node 1.1     [6] Node 1.2      [5] Node 2.1
          /          
 [4] Node 1.1.1

您将使用什么极简的方法将其输出到HTML(或文本,就此而言),作为一个正确有序、正确缩进的树?

进一步假设您只有基本的数据结构(数组和hashmap),没有带有父/子引用的花哨对象,没有ORM,没有框架,只有您的两只手。该表表示为一个结果集,可以随机访问。

伪代码或简单的英语是可以的,这纯粹是一个概念问题。

附加问题:在RDBMS中是否存在从根本上更好的方法来存储这样的树结构?


编辑和添加

回答一位评论者(Mark Bessey)的问题:根节点是不必要的,因为无论如何它都不会显示。ParentId = 0是表示“这些是顶级”的惯例。Order列定义了具有相同父节点的节点如何排序。

我所说的“结果集”可以被描绘成一个hashmap数组(继续使用这个术语)。因为我的例子本来就应该在那里。有些答案是额外的,首先构建它,但这没关系。

树可以任意深。每个节点可以有N个子节点。不过,我脑子里并没有“数百万条”树。

不要把我选择的节点命名(“节点1.1.1”)误认为是可以依赖的。节点也可以被称为“Frank”或“Bob”,没有隐含的命名结构,这只是为了让它更具可读性。

我已经发布了我自己的解决方案,所以你们可以把它拆成碎片。


当前回答

比尔的回答非常好,这个答案增加了一些东西,这让我希望SO支持线程的答案。

无论如何,我想要支持树结构和Order属性。我在每个Node中都包含了一个名为leftSibling的属性,它所做的事情与Order在原始问题中所做的事情相同(保持从左到右的顺序)。

mysql> desc nodes ;
+-------------+--------------+------+-----+---------+----------------+
| Field       | Type         | Null | Key | Default | Extra          |
+-------------+--------------+------+-----+---------+----------------+
| id          | int(11)      | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| name        | varchar(255) | YES  |     | NULL    |                |
| leftSibling | int(11)      | NO   |     | 0       |                |
+-------------+--------------+------+-----+---------+----------------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> desc adjacencies;
+------------+---------+------+-----+---------+----------------+
| Field      | Type    | Null | Key | Default | Extra          |
+------------+---------+------+-----+---------+----------------+
| relationId | int(11) | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| parent     | int(11) | NO   |     | NULL    |                |
| child      | int(11) | NO   |     | NULL    |                |
| pathLen    | int(11) | NO   |     | NULL    |                |
+------------+---------+------+-----+---------+----------------+
4 rows in set (0.00 sec)

更多细节和SQL代码在我的博客。

谢谢你,比尔,你的回答对我的开始很有帮助!

其他回答

如果有选择的话,我会用对象。我将为每条记录创建一个对象,其中每个对象都有一个子集合,并将它们全部存储在一个assoc数组(/hashtable)中,其中Id是键。并在集合中闪动一次,将子元素添加到相关的子字段中。简单。

但是因为你限制一些好的OOP的使用是没有乐趣的,我可能会基于:

function PrintLine(int pID, int level)
    foreach record where ParentID == pID
        print level*tabs + record-data
        PrintLine(record.ID, level + 1)

PrintLine(0, 0)

编辑:这与其他几个条目类似,但我认为它稍微干净一些。我要补充一点:这是非常sql密集的。这是令人讨厌的。如果可以选择的话,选择面向对象的方法。

如果可以创建嵌套的哈希映射或数组,那么我只需从表的开头往下走,并将每个项添加到嵌套数组中。我必须跟踪每一行到根节点,以便知道要插入到嵌套数组中的哪一层。我可以使用记忆,这样我就不需要一遍又一遍地查找相同的父节点。

编辑:我会先将整个表读入一个数组,这样它就不会重复查询DB。当然,如果您的表非常大,这是不实际的。

在构建结构之后,我必须先对其进行深度遍历,并打印出HTML。

没有更好的基本方法来存储这些信息使用一个表(我可能是错的;),并希望看到一个更好的解决方案)。然而,如果您创建了一个使用动态创建的db表的方案,那么您以牺牲简单性和SQL地狱的风险为代价打开了一个全新的世界;)。

假设你知道根元素是0,下面是输出到文本的伪代码:

function PrintLevel (int curr, int level)
    //print the indents
    for (i=1; i<=level; i++)
        print a tab
    print curr \n;
    for each child in the table with a parent of curr
        PrintLevel (child, level+1)


for each elementID where the parentid is zero
    PrintLevel(elementID, 0)

如果您使用嵌套集(有时称为Modified preorder Tree Traversal),您可以通过一个查询以树顺序提取整个树结构或其中的任何子树,但插入的代价更大,因为您需要管理通过树结构描述有序路径的列。

对于django-mptt,我使用了这样的结构:

id  parent_id  tree_id  level  lft  rght
--  ---------  -------  -----  ---  ----
 1       null        1      0    1    14
 2          1        1      1    2     7
 3          2        1      2    3     4
 4          2        1      2    5     6
 5          1        1      1    8    13
 6          5        1      2    9    10
 7          5        1      2    11   12

它描述了一个像这样的树(id代表每一项):

 1
 +-- 2
 |   +-- 3
 |   +-- 4
 |
 +-- 5
     +-- 6
     +-- 7

或者,作为一个嵌套的集合图,这使得left和right值的工作方式更加明显:

 __________________________________________________________________________
|  Root 1                                                                  |
|   ________________________________    ________________________________   |
|  |  Child 1.1                     |  |  Child 1.2                     |  |
|  |   ___________    ___________   |  |   ___________    ___________   |  |
|  |  |  C 1.1.1  |  |  C 1.1.2  |  |  |  |  C 1.2.1  |  |  C 1.2.2  |  |  |
1  2  3___________4  5___________6  7  8  9___________10 11__________12 13 14
|  |________________________________|  |________________________________|  |
|__________________________________________________________________________|

如您所见,要获得给定节点的整个子树,按照树的顺序,您只需选择在其left和right值之间具有left和right值的所有行。检索给定节点的祖先树也很简单。

The level column is a bit of denormalisation for convenience more than anything and the tree_id column allows you to restart the lft and rght numbering for each top-level node, which reduces the number of columns affected by inserts, moves and deletions, as the lft and rght columns have to be adjusted accordingly when these operations take place in order to create or close gaps. I made some development notes at the time when I was trying to wrap my head around the queries required for each operation.

为了实际使用这些数据来显示树,我创建了一个tree_item_iterator实用函数,对于每个节点,它应该为您提供足够的信息来生成您想要的任何类型的显示。

更多关于MPTT的信息:

SQL中的树 在数据库中存储分层数据 在MySQL中管理分层数据

从Oracle 9i开始,您可以使用CONNECT BY。

SELECT LPAD(' ', (LEVEL - 1) * 4) || "Name" AS "Name"
FROM (SELECT * FROM TMP_NODE ORDER BY "Order")
CONNECT BY PRIOR "Id" = "ParentId"
START WITH "Id" IN (SELECT "Id" FROM TMP_NODE WHERE "ParentId" = 0)

从SQL Server 2005开始,您可以使用递归公共表表达式(CTE)。

WITH [NodeList] (
  [Id]
  , [ParentId]
  , [Level]
  , [Order]
) AS (
  SELECT [Node].[Id]
    , [Node].[ParentId]
    , 0 AS [Level]
    , CONVERT([varchar](MAX), [Node].[Order]) AS [Order]
  FROM [Node]
  WHERE [Node].[ParentId] = 0
  UNION ALL
  SELECT [Node].[Id]
    , [Node].[ParentId]
    , [NodeList].[Level] + 1 AS [Level]
    , [NodeList].[Order] + '|'
      + CONVERT([varchar](MAX), [Node].[Order]) AS [Order]
  FROM [Node]
    INNER JOIN [NodeList] ON [NodeList].[Id] = [Node].[ParentId]
) SELECT REPLICATE(' ', [NodeList].[Level] * 4) + [Node].[Name] AS [Name]
FROM [Node]
  INNER JOIN [NodeList] ON [NodeList].[Id] = [Node].[Id]
ORDER BY [NodeList].[Order]

两者都将输出以下结果。

Name
'Node 1'
'    Node 1.1'
'        Node 1.1.1'
'    Node 1.2'
'Node 2'
'    Node 2.1'