Как реализовать быструю выборку по данным привязанным к узлу дерева?

Для реализации быстрой выборки по данным, привязанным к узлу дерева, в PostgreSQL может быть использована структура данных "Materialized Path". Эта структура данных позволяет представить иерархические отношения, такие как деревья, в виде строки, где каждый элемент пути отображает уровень иерархии.

Использование "Materialized Path" позволяет выполнять широкий спектр операций над иерархическими данными, включая быструю выборку всех потомков определенного узла, поиск родителей узлов, определение глубины дерева и т.д.

Для начала, необходимо создать таблицу, в которой будут храниться данные, привязанные к узлу дерева. Например, предположим, что мы создаем таблицу "categories" со следующей структурой:

CREATE TABLE categories (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(255),
    path VARCHAR(255)
);

Затем, данные должны быть заполнены согласно иерархической структуре дерева. Например, записи могут выглядеть так:

| id | name | path |
|----|-----------|------|
| 1 | Electronics | / |
| 2 | Mobiles | /1/ |
| 3 | Laptops | /1/ |
| 4 | Apple | /1/2/ |

Для выполнения выборки всех потомков определенного узла, можно использовать рекурсивный CTE (Common Table Expression). Вот пример запроса, который выбирает всех потомков категории с ID 1:

WITH RECURSIVE descendants AS (
    SELECT id, name, path FROM categories WHERE id = 1
    UNION ALL
    SELECT c.id, c.name, c.path
    FROM categories c
    JOIN descendants d ON d.id = ANY(string_to_array(c.path, '/')::INT[])
)
SELECT * FROM descendants;

Этот запрос создает временную таблицу "descendants", которая инициализируется категорией с ID 1. Затем он рекурсивно присоединяет дочерние категории, используя столбец "path" для определения отношений. Рекурсивный запрос продолжается, пока не будут найдены все потомки.

Если вы хотите выбрать только одного уровня потомков категории, вы можете изменить запрос, добавив условие, чтобы выбирать только элементы с определенным уровнем. Например, чтобы выбрать только потомков первого уровня, вы можете изменить запрос следующим образом:

WITH RECURSIVE descendants AS (
    SELECT id, name, path FROM categories WHERE id = 1
    UNION ALL
    SELECT c.id, c.name, c.path
    FROM categories c
    JOIN descendants d ON d.id = ANY(string_to_array(c.path, '/')::INT[])
    WHERE array_length(string_to_array(c.path, '/')::INT[], 1) = 2
)
SELECT * FROM descendants;

Этот запрос только выбирает дочерние узлы первого уровня путем проверки длины массива из столбца "path".

Кроме того, стоит отметить, что структура данных "Materialized Path" становится менее эффективной при изменении иерархических данных, так как придется обновлять пути для всех связанных узлов. Поэтому, если вам нужно много изменений в иерархических данных, может быть более эффективным рассмотреть другие структуры данных, такие как "Nested Set Model" или "Closure Table".

Надеюсь, эта информация поможет вам реализовать быструю выборку по данным, привязанным к узлу дерева в PostgreSQL.