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怎樣在 MySQL 表中存儲樹形結構數據?
2023-03-22
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樹形結構數據是一種常見的數據結構,它由節點和邊組成,可以用來表示層次化的關系。在MySQL表中存儲樹形結構數據,可以使用多種方法,本文將簡要介紹幾種主要的方法。

  1. Adjacency List Model 鄰接列表模型是存儲樹形結構數據最基本的方法之一。這種方法是將每個節點存儲為一行,并包含其父節點的ID。例如,假設我們有一個表示部門層次結構的樹形結構:
  • 公司
    • 技術部
      • 開發團隊
      • 測試團隊
    • 銷售部
      • 區域銷售團隊
      • 在線銷售團隊

我們可以使用以下表格來存儲此樹形結構:

dept_id | name                 | parent_id
--------|----------------------|----------
1       | 公司                | NULL
2       | 技術部            | 1
3       | 開發團隊        | 2
4       | 測試團隊        | 2
5       | 銷售部            | 1
6       | 區域銷售團隊 | 5
7       | 在線銷售團隊 | 5

其中,dept_id 是節點的唯一標識符,name 是節點名稱,parent_id 是父節點的 dept_id。如果一個節點沒有父節點,則其 parent_id 值為 NULL。

優點:鄰接列表模型是非常簡單和直觀的模型,易于理解和實現。 缺點:查詢復雜度高,特別是遞歸查詢。

  1. Path Enumeration Model 路徑枚舉模型是另一種存儲樹形結構數據的方法。這種方法是將每個節點存儲為一行,同時包含其祖先節點的完整路徑。例如,在前面的例子中,路徑枚舉模型下的表格如下所示:
dept_id | name                 | path
--------|----------------------|---------
1       | 公司                | 1
2       | 技術部            | 1/2
3       | 開發團隊        | 1/2/3
4       | 測試團隊        | 1/2/4
5       | 銷售部            | 1/5
6       | 區域銷售團隊 | 1/5/6
7       | 在線銷售團隊 | 1/5/7

在此模型中,每個節點都有一個唯一標識符dept_id,名稱name和path,該路徑包含其所有祖先節點的dept_id,以斜杠分隔。例如,技術部門的路徑為1/2,其祖先為公司(dept_id為1)。

優點:查詢效率高,對于子節點查詢,只需要使用LIKE操作符即可。 缺點:更新節點時,需要更新其后代節點的路徑。

  1. Nested Set Model 嵌套集合模型是存儲樹形結構數據的另一種流行方法,它為每個節點分配左右值。例如,在前面的例子中,嵌套集合模型下的表格如下所示:
dept_id | name                 | lft | rgt
--------|----------------------|-----|-----
1       | 公司                | 1   | 14
2       | 技術部            | 2   | 7
3       | 開發團隊        | 3   | 4
4       | 測試團隊        | 5   | 6
5       | 銷售部            | 8   | 13
6       | 區域銷售團隊 | 9   | 10
7       | 在線銷售團隊 | 11  | 12

在此模型中,

每個節點都有一個唯一標識符dept_id,名稱name,以及左右值lft和rgt。左右值的定義是這樣的:假設一個節點有子節點,則其左值是其第一個子節點的左值減1,右值是其最后一個子節點的右值加1。如果一個節點沒有子節點,則其左值和右值相等。

優點:查詢效率高,遞歸查詢時不需要使用JOIN操作,只需要使用BETWEEN操作即可。 缺點:更新節點時,需要更新許多左右值。

  1. Modified Preorder Tree Traversal (MPTT) Model 修改前序遍歷樹遍歷(MPTT)模型是嵌套集合模型的改進版,它為每個節點分配左右值,還為每個節點分配了一個深度值。例如,在前面的例子中,MPTT模型下的表格如下所示:
dept_id | name                | lft | rgt | depth
--------|---------------------|-----|-----|-------
1       | 公司               | 1   | 14  | 0
2       | 技術部           | 2   | 7   | 1
3       | 開發團隊       | 3   | 4   | 2
4       | 測試團隊       | 5   | 6   | 2
5       | 銷售部           | 8   | 13  | 1
6       | 區域銷售團隊 | 9   | 10  | 2
7       | 在線銷售團隊 | 11  | 12  | 2

在此模型中,每個節點都有一個唯一標識符dept_id,名稱name,以及左右值lft、右值rgt和深度depth。與嵌套集合模型相比,MPTT模型額外提供了深度值,便于快速計算節點的層次關系。

優點:查詢效率高,遞歸查詢時不需要使用JOIN操作,只需要使用BETWEEN操作即可。 缺點:更新節點時,需要更新許多左右值。

總結 以上是幾種常見的存儲樹形結構數據的方法。每種方法都有其優點和缺點,具體應用需根據具體場景而定。對于較深的樹形結構,MPTT和嵌套集合模型可能比鄰接列表和路徑枚舉模型更適合。但是,在更新節點時,MPTT和嵌套集合模型需要更新大量的值,因此在頻繁更新節點的情況下,鄰接列表和路徑枚舉模型可能更好。

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