Oracle中 connect by prior 递归算法

逃离我推掉我的手 2021-06-26 16:06 458阅读 0赞

connect_by_root,
    sys_connect_by_path,
    connect_by_isleaf,
    CONNECT_BY_ISCYC

with tbl as
    (
        select 'A' as parent_cd, 'C' as child_cd from dual
         union all
        select 'A' as parent_cd, 'D' as child_cd from dual
         union all
        select 'C' as parent_cd, 'B' as child_cd from dual
         union all
        select 'D' as parent_cd, 'E' as child_cd from dual
         union all
        select 'C' as parent_cd, 'F' as child_cd from dual
         union all
        select 'B' as parent_cd, 'H' as child_cd from dual
    )
    select level, tbl.* from tbl
    connect by prior child_cd = parent_cd
    start with parent_cd = 'A'
     order by level, parent_cd;
    
         LEVEL PARENT_CD CHILD_CD
    ---------- --------- --------
             1 A         C
             1 A         D
             2 C         B
             2 C         F
             2 D         E
             3 B         H
    
     
    
    with tbl as
    (
        select 'A' as parent_cd, 'C' as child_cd from dual
         union all
        select 'A' as parent_cd, 'D' as child_cd from dual
         union all
        select 'C' as parent_cd, 'B' as child_cd from dual
         union all
        select 'D' as parent_cd, 'E' as child_cd from dual
         union all
        select 'C' as parent_cd, 'F' as child_cd from dual
         union all
        select 'B' as parent_cd, 'H' as child_cd from dual
    )
    select connect_by_root(parent_cd) || sys_connect_by_path(child_cd, '---') as text
      from tbl
     where connect_by_isleaf = 1
    connect by prior child_cd = parent_cd
    start with parent_cd = 'A';
    
    TEXT
    --------------------------------------------------------------------------------
    A---C---B---H
    A---C---F
    A---D---E

## oracle中 `connect by prior` 递归算法 ##

Oracle中`start with...connect by prior`子句用法 `connect by` 是结构化查询中用到的，其基本语法是：

select ... from tablename start with 条件1
    connect by 条件2
    where 条件3;

例：

select * from table
    start with org_id = 'HBHqfWGWPy'
    connect by prior org_id = parent_id;

简单说来是将一个树状结构存储在一张表里，比如一个表中存在两个字段:  
`org_id,parent_id`那么通过表示每一条记录的`parent`是谁，就可以形成一个树状结构。  
用上述语法的查询可以取得这棵树的所有记录。  
其中：

*  条件1 是根结点的限定语句，当然可以放宽限定条件，以取得多个根结点，实际就是多棵树。
 *  条件2 是连接条件，其中用`PRIOR`表示上一条记录，比如 `CONNECT BY PRIOR org_id =parent_id`就是说上一条记录的`org_id` 是本条记录的`parent_id`，即本记录的父亲是上一条记录。
 *  条件3 是过滤条件，用于对返回的所有记录进行过滤。

简单介绍如下：

早扫描树结构表时，需要依此访问树结构的每个节点，一个节点只能访问一次，其访问的步骤如下：

1.  第一步：从根节点开始；
2.  第二步：访问该节点；
3.  第三步：判断该节点有无未被访问的子节点，若有，则转向它最左侧的未被访问的子节，并执行第二步，否则执行第四步；
4.  第四步：若该节点为根节点，则访问完毕，否则执行第五步；
5.  第五步：返回到该节点的父节点，并执行第三步骤。

总之：扫描整个树结构的过程也即是中序遍历树的过程。

### 1．树结构的描述 ###

树结构的数据存放在表中，数据之间的层次关系即父子关系，通过表中的列与列间的关系来描述，如EMP表中的`EMPNO`和`MGR`。`EMPNO`表示该雇员的编号，`MGR`表示领导该雇员的人的编号，即子节点的`MGR`值等于父节点的`EMPNO`值。在表的每一行中都有一个表示父节点的`MGR`（除根节点外），通过每个节点的父节点，就可以确定整个树结构。  
在`SELECT`命令中使用`CONNECT BY` 和`START WITH` 子句可以查询表中的树型结构关系。其命令格式如下：

SELECT 。。。
    CONNECT BY {PRIOR 列名1=列名2|列名1=PRIOR 裂名2}
    [START WITH]；

其中：`CONNECT BY`子句说明每行数据将是按层次顺序检索，并规定将表中的数据连入树型结构的关系中。`PRIORY`运算符必须放置在连接关系的两列中某一个的前面。对于节点间的父子关系，`PRIOR`运算符在一侧表示父节点，在另一侧表示子节点，从而确定查找树结构是的顺序是自顶向下还是自底向上。在连接关系中，除了可以使用列名外，还允许使用列表达式。`START WITH` 子句为可选项，用来标识哪个节点作为查找树型结构的根节点。若该子句被省略，则表示所有满足查询条件的行作为根节点。  
**`START WITH`： 不但可以指定一个根节点，还可以指定多个根节点。**

### 2． 关于`PRIOR` ###

递归的种子也就是递归开始的地方 `connect by` 后面的"`prior`" 如果缺省：则只能查询到符合条件的起始行，并不进行递归查询；  
运算符`PRIOR`被放置于等号前后的位置，决定着查询时的检索顺序。  
`PRIOR`被置于`CONNECT BY`子句中等号的前面时，则强制从根节点到叶节点的顺序检索，即由父节点向子节点方向通过树结构，我们称之为自顶向下的方式。如：

CONNECT BY PRIOR EMPNO=MGR

`PIROR`运算符被置于`CONNECT BY` 子句中等号的后面时，则强制从叶节点到根节点的顺序检索，即由子节点向父节点方向通过树结构，我们称之为自底向上的方式。例如：

CONNECT BY EMPNO=PRIOR MGR

在这种方式中也应指定一个开始的节点。

### 3． 定义查找起始节点 ###

在自顶向下查询树结构时，不但可以从根节点开始，还可以定义任何节点为起始节点，以此开始向下查找。这样查找的结果就是以该节点为开始的结构树的一枝。

### 4．使用`LEVEL` ###

在具有树结构的表中，每一行数据都是树结构中的一个节点，由于节点所处的层次位置不同，所以每行记录都可以有一个层号。层号根据节点与根节点的距离确定。不论从哪个节点开始，该起始根节点的层号始终为1，根节点的子节点为2， 依此类推。

### 5．节点和分支的裁剪 ###

在对树结构进行查询时，可以去掉表中的某些行，也可以剪掉树中的一个分支，使用`WHERE`子句来限定树型结构中的单个节点，以去掉树中的单个节点，但它却不影响其后代节点（自顶向下检索时）或前辈节点（自底向顶检索时）。

### 6．排序显示 ###

象在其它查询中一样，在树结构查询中也可以使用`ORDER BY`子句，改变查询结果的显示顺序，而不必按照遍历树结构的顺序

`CONNECT_BY_ROOT`这个一元运算符只能在层次查询中使用，功能很简单，可以得到每个分支的根节点信息。  
记住，既然是一元运算符，那么这个运算符后面一定要有“运算内容”。  
可以将“`CONNECT_BY_ROOT x`”改写成为“`CONNECT_BY_ROOT(x)`”。

伪列函数`CONNECT_BY_ISLEAF`来判断当前行是不是叶子。如果是叶子就会在伪列中显示“1”，如果不是叶子而是一个分支（例如当前内容是其他行的父亲）就显示“0”。

## oracle中`SYS_CONNECT_BY_PATH`函数用法 ##

SELECT ename  
    FROM scott.emp   
    START WITH ename = 'KING'   
    CONNECT BY PRIOR empno = mgr;   
     
    --得到结果为： 
    KING  
    JONES  
    SCOTT  
    ADAMS  
    FORD  
    SMITH  
    BLAKE  
    ALLEN  
    WARD  
    MARTIN  
    TURNER  
    JAMES

而：

SELECT SYS_CONNECT_BY_PATH(ename, '>') "Path"   
    FROM scott.emp   
    START WITH ename = 'KING'   
    CONNECT BY PRIOR empno = mgr;   
      
    --得到结果为： 
    >KING  
    >KING>JONES  
    >KING>JONES>SCOTT  
    >KING>JONES>SCOTT>ADAMS  
    >KING>JONES>FORD  
    >KING>JONES>FORD>SMITH  
    >KING>BLAKE  
    >KING>BLAKE>ALLEN  
    >KING>BLAKE>WARD  
    >KING>BLAKE>MARTIN  
    >KING>BLAKE>TURNER  
    >KING>BLAKE>JAMES  
    >KING>CLARK  
    >KING>CLARK>MILLER

其实`SYS_CONNECT_BY_PATH`这个函数是`oracle9i`才新提出来的！  
它一定要和`connect by`子句合用！  
第一个参数是形成树形式的字段，第二个参数是父级和其子级分隔显示用的分隔符！

`START WITH` 代表你要开始遍历的的节点！

`CONNECT BY PRIOR` 是标示父子关系的对应！

下面是别人的例子：

### 1、带层次关系 ###

SQL> create table dept(deptno number,deptname varchar2(20),mgrno number);  
     
    Table created.  
     
    SQL> insert into dept values(1,'总公司',null);  
     
    1 row created.  
     
    SQL> insert into dept values(2,'浙江分公司',1);  
     
    1 row created.  
     
    SQL> insert into dept values(3,'杭州分公司',2);  
     
    1 row created.  
     
    SQL> commit;  
     
    Commit complete.  
     
    SQL> select max(substr(sys_connect_by_path(deptname,','),2)) from dept connect by prior deptno=mgrno;  
     
    MAX(SUBSTR(SYS_CONNECT_BY_PATH(DEPTNAME,','),2))  
    -------------------------------------------------------------------------------- 
    总公司,浙江分公司,杭州分公司

### 2、行列转换 ###

如把一个表的所有列连成一行，用逗号分隔:

SQL> select max(substr(sys_connect_by_path(column_name,','),2))  
    from (select column_name,rownum rn from user_tab_columns where table_name ='DEPT')  
    start with rn=1 connect by rn=rownum ;  
     
    MAX(SUBSTR(SYS_CONNECT_BY_PATH(COLUMN_NAME,','),2))  
    -------------------------------------------------------------------------------- 
    DEPTNO,DEPTNAME,MGRNO

## `CONNECT_BY_ISCYCLE` ##

树状一般都是在一条记录中记录一个当前节点的ID和这个节点的父ID来实现。但是，一旦数据中出现了循环记录，如两个节点互为对方父节点，系统就会报`ORA-01436`错误，例如：

如果有这样的数据

insert into t_tonedirlib(dirindex, fatherindex, dirname, status) values (666, 667, '123', 5);
    insert into t_tonedirlib(dirindex, fatherindex, dirname, status) values (667, 666, '456', 5);

执行这样的查询

select dirindex, fatherindex, RPAD(' ', 2*(LEVEL-1)) || dirname from t_tonedirlib
    start with fatherindex = 666
    connect by   fatherindex =   prior dirindex;

结果是 `ORA-01436: 用户数据中的 CONNECT BY 循环`。

10G中，可以通过加上`NOCYCLE`关键字避免报错。并且通过`CONNECT_BY_ISCYCLE`属性就知道哪些节点产生了循环

select CONNECT_BY_ISCYCLE, dirindex, fatherindex, RPAD(' ', 2*(LEVEL-1)) || dirname
        from t_tonedirlib
        start with fatherindex = 666
        connect by NOCYCLE fatherindex =   prior dirindex

CONNECT_BY_ISCYCLE DIRINDEX FATHERINDEX RPAD(' ',2*(LEVEL-1))||dirname
        ;
         
        ----------------- ---------------- ---------------------------------
                          0                    667                    666 456
                          1                    666                    667 123
        2 rows selected