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ORACLE是一个关系数据库管理系统,它用表的形式组织数据,在某些表中的数据还呈现出树型结构的联系。例如,我们现在讨论雇员信息表EMP,其中含有雇员编号(EMPNO)和经理(MGR)两例,通过这两列反映出来的就是雇员之间领导和被领导的关系。有些雇员领导另一些雇员,有些雇员被领导,还有些雇员领导一些人又被别人领导,他们之间的这种关系就是一种树结构,图1.1表示了EMP表雇员间的这种树结构。
在这个树结构中,如果一个节点有直接的下属节点(如图中的JONES 有SCOTT 和FORD),那么称该节点是下属节点的父节点,下属节点为该节点的子节点。通过雇员的EMPNO和MGR可以看出他们之间的父子节点关系,父节点的EMPNO与子节点的MGR相同。在树结构中,有且仅有一个节点无父节点,如图中的KING,该节点被称为根节点。从图上的标记可以看出,只有KING的MGR为空值。除根节点外,任何节点只有一个父节点,有一个,多个或没有子节点。
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:
第一步:从根节点开始;
第二步:访问该节点;
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;
第四步:若该节点为根节点,则访问完毕,否则执行第五步;
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 列名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。
例1 以树结构方式显示EMP表的数据。
select p.ename, p.empno, p.mgr from emp p connect by prior p.empno = p.mgr start with p.ename = 'KING'
2. 关于PRIOR
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。
例2 从SMITH节点开始自底向上查找EMP的树结构。
select p.ename, p.empno, p.mgr from emp p connect by p.empno = prior p.mgr start with p.ename = 'SMITH'
在这种自底向上的查找过程中,只有树中的一枝被显示,这是因为,在树结构中每一个节点只允许有一个父节点,其查找过程是从开始节点起,找到其父节点,再由其父节点向上,找父节点的父节点。这样一直找到根节点为止,结果就是树中一枝的数据。
备注:例2的另外一种写法
select p.ename, p.empno, p.mgr from emp p connect by prior p.mgr = p.empno start with p.ename = 'SMITH'
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。
例3 查找JONES直接或间接领导的所有雇员信息。
SELECT EMPNO,ENAME,MGR FROM EMP CONNECT BY PRIOR EMPNO = MGR START WITH ENAME = 'JONES'
START WITH 不但可以指定一个根节点,还可以指定多个根节点。
例4 查找由FORD和BLAKE 领导的所有雇员的信息。
select p.ename, p.empno, p.mgr from emp p connect by prior p.empno = p.mgr start with p.ename in ('FORD', 'BLAKE')
在自底向上查询树结构时,也要指定一个开始节点,以此开始向上查找其父节点,直至找到根节点,其结果将是结构树中的一枝数据。
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。图1.2就表示了树结构的层次。
在查询中,可以使用伪列LEVEL显示每行数据的有关层次。LEVEL将返回树型结构中当前节点的层次,我们可以使用LEVEL来控制对树型结构进行遍历的深度。
例5显示EMP表中的各行数据及层号。
select level, p.ename, p.empno, p.mgr from emp p connect by prior p.empno = p.mgr start with p.ename ='KING'
伪列LEVEL为数值型,可以在SELECT 命令中用语各种计算机。
例6 使用LEVEL改变查询结果的显示形式。
COLUMN EMPLOYEE FORMAT A20; SELECT EMPNO, RPAD(' ', LEVEL * 3) || ENAME EMPLOYEE, MGR FROM EMP p CONNECT BY PRIOR p.empno = p.mgr START WITH ENAME = 'KING';
在SELECT使用了函数RPAD,该函数表示以LEVEL*3个空格进行填充,由于不同行处于不同的节点位置,具有不同的LEVEL值,因此填充的空格数将根据各自的层号确定,空格再与雇员名字拼接,结果显示出这种层次关系,也就是说其雇员名字右侧填充的空格数与它的层数有关。
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)。
SELECT EMPNO, RPAD(' ', LEVEL * 3) || ENAME EMPLOYEE, MGR FROM EMP p WHERE ENAME!='SCOTT' CONNECT BY PRIOR p.empno = p.mgr START WITH ENAME = 'KING';
在这个查询中,仅剪去了树中单个节点SCOTT。若希望剪去树结构中的某个分支,则要用CONNECT BY 子句。CONNECT BY 子句是限定树型结构中的整个分支,既要剪除分支上的单个节点,也要剪除其后代节点(自顶向下检索时)或前辈节点(自底向顶检索时)。
例8.显示KING领导下的全体雇员信息,除去SCOTT领导的一支。
SELECT EMPNO, RPAD(' ', LEVEL * 3) || ENAME EMPLOYEE, MGR FROM EMP p CONNECT BY PRIOR p.empno = p.mgr and ENAME != 'SCOTT' START WITH ENAME = 'KING';
这个查询结果就与例7不同,除了剪去单个节点SCOTT外,还将SCOTT的子节点ADAMS剪掉,即把SCOTT这个分支剪掉了。
当然WHERE子句可以和CONNECT BY子句联合使用,这样能够同时剪掉单个节点和树中的某个分支。
例9.显示KING领导全体雇员信息,除去雇员SCOTT,以及BLAKE领导的一支。
SELECT EMPNO, RPAD(' ', LEVEL * 3) || ENAME EMPLOYEE, MGR FROM EMP p WHERE ENAME != 'SCOTT' CONNECT BY PRIOR p.empno = p.mgr and ENAME != 'BLAKE' START WITH ENAME = 'KING';
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。
SELECT EMPNO, RPAD(' ', LEVEL * 3) || ENAME EMPLOYEE, MGR FROM EMP p CONNECT BY PRIOR p.empno = p.mgr START WITH ENAME = 'KING' ORDER BY EMPNO
在使用SELECT 语句来报告树结构报表时应当注意,CONNECT BY子句不能作用于出现在WHERE子句中的表连接。如果需要进行连接,可以先用树结构建立一个视图,再将这个视图与其他表连接,以完成所需要的查询。
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