实现树形菜单或分类的方法之一，使用左右值树形数据结构（modified preorder tree traversal）实现树形菜单

Posted 2022-11-23 TuskueNeko

突然发现自己以前常用的parent_id ,node_id这种简单直观的树形结构设计效率很低，数据量一大，就需要不停迭代寻找节点，于是这几天学习了新的数据结构(modified preorder tree traversal)，在此做下笔记。

此数据结构的好处是查询非常快，当网站查询树形数据比修改多时使用此结构会比较好，一般用于电商网站的商品分类，查询仅仅需要判断left> ? right <?这样即可，缺点是修改节点表数据量大时很慢，而且操作复杂一点。

左右值数据结构网上教程很多，不再赘述，总结一下就是：要保持父节点右值比所有子节点的右值大，左节点左值比所有子结点左值小 。

直接上代码，上面有注释 ，说明了如何找子节点，如何找父节点、删除节点，同级平移，兄弟节点前插入等（基于postgreSQL数据库）。

 

表字段

CREATE TABLE "public"."t_test" (
  "id" int4 NOT NULL DEFAULT nextval('"T_TEST_ID_seq"'::regclass),
  "name" varchar(255) COLLATE "pg_catalog"."default",
  "l" int4,
  "r" int4,
  "level" int4,
  "other" varchar(255) COLLATE "pg_catalog"."default",
  "status" int2 DEFAULT 0,
  PRIMARY KEY ("id")
)
;

查询节点SQL

如下，比如点击一个节点要查询下面所有子节点时的查询方法：

--查询节点
--查询节点下全部子孙菜单不包括自身菜单 (查询“根菜单下的所有子节点”),子查询中id=1表示查询该父节点的left值和right值
SELECT * FROM t_test WHERE l > (SELECT l  from t_test where id = 1) AND r < (SELECT r  from t_test where id = 1);

--查询子孙总数=(右值-左值-1)/2 

--查询某一节点的全部父祖节点
SELECT * FROM t_test WHERE l <(SELECT l  from t_test where id = 4) AND r > (SELECT r  from t_test where id = 4) order by l;

--判断某一节点是否是指定节点的字节点，判断条件是 子节点的Left >　父节点left , 子节点right < 父节点Right
--8 > 3 AND 9 <4 = false
--判断是否是指定节点的父节点同理，子节点的Left <　父节点left , 子节点right > 父节点Right

 

插入节点 

values(里的参数分别是id,节点名称,left值，right值，level节点层级，说明)

第一条SQL插入的是根节点，因此是0

--ROOT  首先插入根节点，values中的1仅仅是自增id，没有其它意义 
INSERT INTO T_TEST VALUES(1,'根菜单',1,2,0,'');

然后插入二级节点，节点插入时要重新计算受影响节点的左右值，所以可以看到有两条UPDATE语句

----------------以下是插入二级节点-----------------
--查出父节点的right值 
SELECT r INTO parent_right from t_test where id = 1;
--计算受影响结点的左右值 ,要保持父节点右值比所有子节点的右值大，左节点左值比所有子结点左值小 
UPDATE T_TEST SET l=l+2 WHERE l >= parent_right;
UPDATE T_TEST SET r=r+2 WHERE r >= parent_right;

--二级菜单,level = 父结点level+1 = 1,ID = PARENT ID +1 = 2
--重点，LEFT和RIGHT变量并不是二叉树的左结点和右结点ID值，仅仅是一个顺序标识,left = parent 
----  left,right = parent right +1=3
INSERT INTO T_TEST VALUES(2,'计算机中心',parent_right,parent_right+1,1,
'我是二级菜单');

上面的INSERT语句中左节点为父节点的right值，右节点为父节点的right值+1，由于是二级菜单，因此level值是1 

 

删除节点

以下是删除ID=4下面的所有子节点

--删除节点
--删除ID=4节点下的所有子节点，查出父节点的right值 
SELECT l,r INTO parent_left,parent_right from t_test where id = 4;
--LEFT比父节点值大 且right比父节点值小，则表示是它的子节点，删除子节点
delete from t_test where l >=parent_left and r <=parent_right;
--修改受影响节点的值,left > 父节点left right > 父节点right，也就是修改其所有父节点的左右值
update t_test set l=l-(parent_right - parent_left + 1) where l > parent_left;
update t_test set r=r-(parent_right - parent_left + 1) where r > parent_right;

两条UPDATE语句的作用是重新计算受影响的节点值，左右节点的麻烦之处就在这，有一个节点变动，多数节点的左右值都需要重新计算。

 

移动节点

将id=10的节点移动到id=12的节点下面，使用成为id=12的子节点

--移动节点思路一，同节点平移可以直接交换左右值即可(应使用这个)
--节点同等级后移,id=12是移动到其节点后的目标节点
 SELECT l, r into target_left,target_right FROM t_test WHERE  id = 12;
 --要移动的节点 
SELECT l,r into source_left,source_right from t_test where id = 10;
--移动节点  
UPDATE T_TEST SET l=target_left,r=target_right WHERE id=10;
UPDATE T_TEST SET l=source_left,r=source_right WHERE id=12;

节点的移动其实就是修改它的左右值

 

 

代码合集

以下是代码合集，比较乱，有耐心的可以看

CREATE OR REPLACE FUNCTION "public"."addNode"()
  RETURNS "pg_catalog"."void" AS $BODY$
	-- Routine body goes here...
DECLARE
--此方法为测试方法，可删除
parent_right integer;
parent_left integer;
--移动节点所用变量
count_level integer;
effect_value integer;
effect_left integer;
effect_right integer;
target_position integer;
--有很多用不上的变量
source_value integer;
source_left integer;
source_right integer;
target_left integer;
target_right integer;
position_temp integer;
source_ids integer;
my_cursor REFCURSOR;

--要移动的节点ID
source_id_v integer;
--移动到目标节点的ID
target_id_v integer;
BEGIN
--clear 
delete from t_test;

--ROOT
INSERT INTO T_TEST VALUES(1,'根菜单',1,2,0,'');

--查出父节点的right值 
SELECT r INTO parent_right from t_test where id = 1;
--计算受影响结点的左右值 ,要保持父节点右值比所有子节点的右值大，左节点左值比所有子结点左值小 
UPDATE T_TEST SET l=l+2 WHERE l >= parent_right;
UPDATE T_TEST SET r=r+2 WHERE r >= parent_right;

--二级菜单,level = 父结点level+1 = 1,ID = PARENT ID +1 = 2
--重点，LEFT和RIGHT并不是二叉树的左结点和右结点ID值，仅仅是一个顺序标识,left = parent left,right = parent right +1=3
INSERT INTO T_TEST VALUES(2,'计算机中心',parent_right,parent_right+1,1,
'三级菜单');


--查出父节点的right值 
SELECT r INTO parent_right from t_test where id = 2;
--计算受影响结点的左右值 ,要保持父节点右值比所有子节点的右值大，左节点左值比所有子结点左值小 
UPDATE T_TEST SET l=l+2 WHERE l >= parent_right;
UPDATE T_TEST SET r=r+2 WHERE r >= parent_right;
INSERT INTO T_TEST VALUES(3,'设备管理',parent_right,parent_right+1,2,
'三级菜单');


--查出父节点的right值 
SELECT r INTO parent_right from t_test where id = 2;
--计算受影响结点的左右值  
UPDATE T_TEST SET l=l+2 WHERE l >= parent_right;
UPDATE T_TEST SET r=r+2 WHERE r >= parent_right;
--计算受影响结点的左右值 ,要保持父节点右值比所有子节点的右值大，左节点左值比所有子结点左值小 
INSERT INTO T_TEST VALUES(4,'微信管理',parent_right,parent_right+1,2,
'三级菜单');


--查出父节点的right值 
SELECT r INTO parent_right from t_test where id = 4;
--计算受影响结点的左右值  
UPDATE T_TEST SET l=l+2 WHERE l >= parent_right;
UPDATE T_TEST SET r=r+2 WHERE r >= parent_right;
--计算受影响结点的左右值 ,要保持父节点右值比所有子节点的右值大，左节点左值比所有子结点左值小 
INSERT INTO T_TEST VALUES(5,'服务号',parent_right,parent_right+1,3,
'四级菜单');


--查出父节点的right值 
SELECT r INTO parent_right from t_test where id = 4;
--计算受影响结点的左右值  
UPDATE T_TEST SET l=l+2 WHERE l >= parent_right;
UPDATE T_TEST SET r=r+2 WHERE r >= parent_right;
--计算受影响结点的左右值 ,要保持父节点右值比所有子节点的右值大，左节点左值比所有子结点左值小 
INSERT INTO T_TEST VALUES(6,'企业号',parent_right,parent_right+1,3,
'四级菜单');


--查出父节点的right值 
SELECT r INTO parent_right from t_test where id = 1;
--计算受影响结点的左右值  
UPDATE T_TEST SET l=l+2 WHERE l >= parent_right;
UPDATE T_TEST SET r=r+2 WHERE r >= parent_right;
--计算受影响结点的左右值 ,要保持父节点右值比所有子节点的右值大，左节点左值比所有子结点左值小 
INSERT INTO T_TEST VALUES(7,'行政中心',parent_right,parent_right+1,1,
'二级菜单');



--查出父节点的right值 
SELECT r INTO parent_right from t_test where id = 7;
--计算受影响结点的左右值  
UPDATE T_TEST SET l=l+2 WHERE l >= parent_right;
UPDATE T_TEST SET r=r+2 WHERE r >= parent_right;
INSERT INTO T_TEST VALUES(8,'车辆管理',parent_right,parent_right+1,2,
'三级菜单');


--查出父节点的right值 
SELECT r INTO parent_right from t_test where id = 1;
--计算受影响结点的左右值 ,要保持父节点右值比所有子节点的右值大，左节点左值比所有子结点左值小 
UPDATE T_TEST SET l=l+2 WHERE l >= parent_right;
UPDATE T_TEST SET r=r+2 WHERE r >= parent_right;
INSERT INTO T_TEST VALUES(9,'人力资源',parent_right,parent_right+1,1,
'二级菜单');



--查出父节点的right值 
SELECT r INTO parent_right from t_test where id = 9;
--计算受影响结点的左右值 ,要保持父节点右值比所有子节点的右值大，左节点左值比所有子结点左值小 
UPDATE T_TEST SET l=l+2 WHERE l >= parent_right;
UPDATE T_TEST SET r=r+2 WHERE r >= parent_right;
INSERT INTO T_TEST VALUES(10,'组织结构',parent_right,parent_right+1,2,
'二级菜单');


--查出父节点的right值 
SELECT r INTO parent_right from t_test where id = 9;
--计算受影响结点的左右值 ,要保持父节点右值比所有子节点的右值大，左节点左值比所有子结点左值小 
UPDATE T_TEST SET l=l+2 WHERE l >= parent_right;
UPDATE T_TEST SET r=r+2 WHERE r >= parent_right;
INSERT INTO T_TEST VALUES(11,'员工档案',parent_right,parent_right+1,2,
'二级菜单');

--查出父节点的right值 
SELECT r INTO parent_right from t_test where id = 9;
--计算受影响结点的左右值 ,要保持父节点右值比所有子节点的右值大，左节点左值比所有子结点左值小 
UPDATE T_TEST SET l=l+2 WHERE l >= parent_right;
UPDATE T_TEST SET r=r+2 WHERE r >= parent_right;
INSERT INTO T_TEST VALUES(12,'合同管理',parent_right,parent_right+1,2,
'二级菜单');

--在设备管理前面添加一个节点作为其兄弟节点
--查出兄弟节点的right值 
SELECT l,r INTO parent_left,parent_right from t_test where id = 3;
--计算受影响结点的左右值  
UPDATE T_TEST SET l=l+2 WHERE l >= parent_left;
UPDATE T_TEST SET r=r+2 WHERE r >= parent_left;
INSERT INTO T_TEST VALUES(13,'设备管理前的兄弟节点',parent_left,parent_right,2,'我是新加入的兄弟节点');


--删除节点
--删除ID=4节点下的所有子节点，查出父节点的right值 
SELECT l,r INTO parent_left,parent_right from t_test where id = 4;
--LEFT比父节点值大 且right比父节点值小，则表示是它的字节点，删除子节点
--delete from t_test where l >=parent_left and r <=parent_right;
--修改受影响节点的值,left > 父节点left right > 父节点right，也就是修改其所有父节点的左右值
--update t_test set l=l-(parent_right - parent_left + 1) where l > parent_left;
--update t_test set r=r-(parent_right - parent_left + 1) where r > parent_right;

--查询节点
--查询节点下全部子孙菜单不包括自身菜单 (查询“根菜单下的所有子节点”),子查询中id=1表示查询该父节点的left值和right值
--SELECT * FROM t_test WHERE l > (SELECT l  from t_test where id = 1) AND r < (SELECT r  from t_test where id = 1);

--查询子孙总数=(右值-左值-1)/2 

--查询某一节点的全部父祖节点
 --SELECT * FROM t_test WHERE l <(SELECT l  from t_test where id = 4) AND r > (SELECT r  from t_test where id = 4) order by l;

--判断某一节点是否是指定节点的字节点，判断条件是 子节点的Left >　父节点left , 子节点right < 父节点Right
--8 > 3 AND 9 <4 = false
--判断是否是指定节点的父节点同理，子节点的Left <　父节点left , 子节点right > 父节点Right

 
--移动节点,此移动方式操作多余
SELECT l, r into target_left,target_right FROM t_test WHERE  id = 10;
--要移动的节点
SELECT l,r into source_left,source_right from t_test where id = 12;
UPDATE T_TEST SET l=l+2,r=r+2 WHERE l >= target_left and r <= source_right;
--UPDATE T_TEST SET r=r+2 WHERE ;
--移动节点 ,将合同管理移动到组织结构前面
UPDATE T_TEST SET l=target_left,r=target_right WHERE id=12;

 
--移动节点思路一，同节点平移可以直接交换左右值即可(应使用这个)
--节点同等级后移,id=11是移动到其节点后的目标节点
 SELECT l, r into target_left,target_right FROM t_test WHERE  id = 12;
 --要移动的节点 
SELECT l,r into source_left,source_right from t_test where id = 10;
--移动节点  
UPDATE T_TEST SET l=target_left,r=target_right WHERE id=10;
UPDATE T_TEST SET l=source_left,r=source_right WHERE id=12;

	RETURN; 
END$BODY$
  LANGUAGE plpgsql VOLATILE
  COST 100

 

整理后的版本：https://reiner.host/posts/9340b114.html