Модел на вложените множества (nested set model)

МОДЕЛ НА ВЛОЖЕНИТЕ МНОЖЕСТВА (NESTED

SET MODEL)

доц. д-р Цветанка Георгиева-Трифонова

МОДЕЛ НА ВЛОЖЕНИТЕ МНОЖЕСТВА (NESTED SET

MODEL) – СЪДЪРЖАНИЕ

Същност

Извличане на цялото дърво

Намиране на всички върхове-листа

Извличане на път до даден елемент

Намиране на дълбочината на върховете

Агрегатни функции във вложени множества

Добавяне на нови върхове

Изтриване на върхове

2 2 Цветанка Георгиева Моделиране на информационни системи

СЪЩНОСТ

Моделът на вложените множества

е един от начините за представяне на йерархични данни

в релационни таблици;

йерархията се представя с помощта вложени контейнери.


СЪЩНОСТ (2)

Йерархията се поддържа, като всяка категория съдържа

подкатегориите си.

Представянето на йерархията в таблица се осъществява

чрез използване на левите и десните стойности за записване

на вложените в дадена категория елементи (подкатегории).


СЪЩНОСТ (3)

За определяне на левите и десните стойности се започва

номериране от най-лявата страна на най-външния елемент и

се продължава надясно.


СЪЩНОСТ (4)

Получава се дървовидната структура:


ИЗВЛИЧАНЕ НА ЦЯЛОТО ДЪРВО

Възможно е извличане на цялото дърво чрез използване на

съединяване на таблицата със себе си, при което се свързва

родителски връх parent с всеки връх node, лявата стойност

на който е между лявата и дясната стойност на неговия

родителски връх.

SELECT node.CategoryName

FROM nested_categories AS node,

nested_categories AS parent

WHERE node.lft BETWEEN parent.lft AND parent.rgt

AND parent.CategoryName = 'Всички'

ORDER BY node.lft


ИЗВЛИЧАНЕ НА ЦЯЛОТО ДЪРВО (2)

SELECT node.CategoryName





ORDER BY node.lft


ИЗВЛИЧАНЕ НА ЦЯЛОТО ДЪРВО (3) SELECT node.CategoryName





ORDER BY node.lft


НАМИРАНЕ НА ВСИЧКИ ВЪРХОВЕ-ЛИСТА

Може да се забележи, че левите и десните стойности на

листовите върхове са последователни числа.

Затова намирането на листовите върхове се извършва чрез

намиране на върховете, за които rgt = lft + 1.

SELECT CategoryName

FROM nested_categories

WHERE rgt = lft + 1


ИЗВЛИЧАНЕ НА ПЪТ ДО ДАДЕН ЕЛЕМЕНТ

Намирането на върховете, които са предшественици на

даден връх, може да извърши със заявка от следния вид: SELECT parent.CategoryName




AND node.CategoryName = 'Бази от данни'

ORDER BY node.lft


ИЗВЛИЧАНЕ НА ПЪТ ДО ДАДЕН ЕЛЕМЕНТ (2) SELECT parent.CategoryName




AND node.CategoryName = 'Бази от данни'

ORDER BY node.lft


НАМИРАНЕ НА ДЪЛБОЧИНАТА НА ВЪРХОВЕТЕ

За намирането на дълбочината на всеки връх може да се

използва функцията COUNT заедно с GROUP BY, за да се

преброят върховете-предшественици на всеки връх:

SELECT node.CategoryName,

(COUNT(parent.CategoryName) - 1) AS depth




GROUP BY node.CategoryName, node.lft

ORDER BY node.lft


НАМИРАНЕ НА ДЪЛБОЧИНАТА НА ВЪРХОВЕТЕ (2)

SELECT node.CategoryName,

(COUNT(parent.CategoryName) - 1) AS depth





ORDER BY node.lft



Дълбочината на всеки връх може да се използва за

извеждане на върховете в йерархията, така че всеки

елемент да има отстъп, съответстващ на неговата дълбочина.

SELECT REPLICATE(' ',

5* (COUNT(parent.CategoryName) – 1)) +

node.CategoryName

AS CategoryName





ORDER BY node.lft



SELECT REPLICATE(' ',

5* (COUNT(parent.CategoryName) – 1)) +

node.CategoryName

AS CategoryName



WHERE node.lft

BETWEEN parent.lft AND parent.rgt


ORDER BY node.lft



Вместо интервали могат да се добавят тагове <li></li>,

както и задаване на атрибута class на тези тагове,

съответстващ на дълбочината на върховете.

SELECT '<li class="level' +

LTRIM(STR(COUNT(parent.CategoryName) - 1)) +

'">' +

node.CategoryName + '</li>'

AS CategoryName





ORDER BY node.lft



SELECT '<li class="level' +

LTRIM(STR(COUNT(parent.CategoryName) - 1)) +

'">' +

node.CategoryName + '</li>'

AS CategoryName



WHERE node.lft

BETWEEN parent.lft AND

parent.rgt

GROUP BY node.CategoryName,

node.lft

ORDER BY node.lft


АГРЕГАТНИ ФУНКЦИИ ВЪВ ВЛОЖЕНИ МНОЖЕСТВА

Нека е добавена таблица за продукти, за да може да се

демонстрира използването на агрегатни функции.


АГРЕГАТНИ ФУНКЦИИ ВЪВ ВЛОЖЕНИ МНОЖЕСТВА (2)

За извеждане на категориите в йерархията и броя на

продуктите от всяка категория може да се използва следната

заявка:

SELECT parent.CategoryName,

COUNT(Products.ProductName) AS CountOfProducts


nested_categories AS parent,

Products


AND node.CategoryID = Products.CategoryID

GROUP BY parent.CategoryName


АГРЕГАТНИ ФУНКЦИИ ВЪВ ВЛОЖЕНИ МНОЖЕСТВА (3) SELECT parent.CategoryName,

COUNT(Products.ProductName) AS CountOfProducts


nested_categories AS parent,

Products


AND node.CategoryID = Products.CategoryID

GROUP BY parent.CategoryName


ДОБАВЯНЕ НА НОВИ ВЪРХОВЕ

Ако трябва да се добави връх след даден връх (например

Научна литература), е необходимо да се изпълнят

следните действия:

Всички върхове, които се намират надясно от новия връх

трябва да увеличат лявата и дясната си стойност с 2;

предшествениците на новия връх увеличават само

дясната си стойност с 2;

Лявата стойност на новия връх се получава от дясната

стойност на дадения връх, като се увеличи с 1;

Дясната стойност на новия връх се получава от дясната

стойност на дадения връх, като се увеличи с 2.


ДОБАВЯНЕ НА НОВИ ВЪРХОВЕ (2)

Ако трябва да се добави връх след даден връх (например

Научна литература), е необходимо да се изпълнят

следните действия:

Всички върхове, които се намират надясно от новия връх

трябва да увеличат лявата и дясната си стойност с 2;

Лявата стойност на новия връх се получава от дясната


Дясната стойност на новия връх се получава от дясната




DECLARE @myRight int

SELECT @myRight = rgt FROM nested_categories

WHERE CategoryName = 'Научна литература'

UPDATE nested_categories SET rgt = rgt + 2

WHERE rgt > @myRight

UPDATE nested_categories SET lft = lft + 2

WHERE lft > @myRight

INSERT INTO nested_categories

(CategoryID, CategoryName, lft, rgt)

VALUES (12, 'Учебници', @myRight + 1, @myRight + 2)



DECLARE @myRight int

SELECT @myRight = rgt FROM nested_categories








VALUES (12, 'Учебници', @myRight + 1, @myRight + 2)



Ако трябва да се добави връх като наследник на даден връх,

който няма съществуващи наследници (например Бази от

данни), е необходимо да се изпълнят следните действия:

Всички върхове, които се намират надясно от дадения

връх трябва да увеличат лявата и дясната си стойност с 2,

както и дясната стойност на дадения връх;

предшествениците на новия връх увеличават само

дясната си стойност с 2;

Лявата стойност на новия връх се получава от лявата


Дясната стойност на новия връх се получава от лявата




Ако трябва да се добави връх като наследник на даден връх,

който няма съществуващи наследници (например Бази от

данни), е необходимо да се изпълнят следните действия:

Всички върхове, които се намират надясно от дадения

връх трябва да увеличат лявата и дясната си стойност с 2,

както и дясната стойност на дадения връх;

Лявата стойност на новия връх се получава от лявата


Дясната стойност на новия връх се получава от лявата




DECLARE @myLeft int

SELECT @myLeft = lft FROM nested_categories

WHERE CategoryName = 'Бази от данни'


WHERE rgt > @myLeft


WHERE lft > @myLeft



VALUES (13, 'Добиване на данни', @myLeft + 1,

@myLeft + 2)


ИЗТРИВАНЕ НА ВЪРХОВЕ

Действията, които трябва да се изпълнят при изтриването на

връх, зависят от неговото местоположение в йерархията.

Изтриването на даден връх и всичките му наследници

(например Информатика) изисква:

Изтриване на дадения връх и неговите наследници;

Намаляване на левите и десните стойности на върховете,

които се намират отдясно на дадения връх, с неговата

широчина (rgt - lft + 1); предшествениците на

изтрития връх намаляват само дясната си стойност.


ИЗТРИВАНЕ НА ВЪРХОВЕ (2)

Действията, които трябва да се изпълнят при изтриването на

връх, зависят от неговото местоположение в йерархията.

Изтриването на даден връх и всичките му наследници

(например Информатика) изисква:

Изтриване на дадения връх и неговите наследници;

Намаляване на левите и десните стойности на върховете,

които се намират отдясно на дадения връх, с неговата

широчина (rgt - lft + 1).



DECLARE @myLeft int, @myRight int, @myWidth int

SELECT @myLeft = lft, @myRight = rgt,

@myWidth = rgt - lft + 1


WHERE CategoryName = 'Информатика'

DELETE FROM nested_categories

WHERE lft BETWEEN @myLeft AND @myRight

UPDATE nested_categories SET rgt = rgt - @myWidth


UPDATE nested_categories SET lft = lft - @myWidth




DECLARE @myLeft int, @myRight int, @myWidth int

SELECT @myLeft = lft, @myRight = rgt,

@myWidth = rgt - lft + 1


WHERE CategoryName = 'Информатика'

DELETE FROM nested_categories


UPDATE nested_categories SET rgt = rgt - @myWidth


UPDATE nested_categories SET lft = lft - @myWidth




Изтриване на връх със запазване на неговите наследници

(например Научна литература) изисква следните

действия:

Изтриване на дадения връх;

Намаляване на левите и десните стойности на вървете,

които са наследници на дадения връх, с 1;


които се намират отдясно на дадения връх, с 2;

предшествениците на изтрития връх намаляват само

дясната си стойност с 2.



Изтриване на връх със запазване на неговите наследници

(например Научна литература) изисква следните

действия:

Изтриване на дадения връх;


които са наследници на дадения връх, с 1;


които се намират отдясно на дадения връх, с 2.


ИЗТРИВАНЕ НА ВЪРХОВЕ (7) DECLARE @myLeft int, @myRight int

SELECT @myLeft = lft, @myRight = rgt



DELETE FROM nested_categories WHERE lft = @myLeft

UPDATE nested_categories

SET rgt = rgt - 1, lft = lft - 1


UPDATE nested_categories SET rgt = rgt - 2


UPDATE nested_categories SET lft = lft - 2



ИЗТРИВАНЕ НА ВЪРХОВЕ (8) DECLARE @myLeft int, @myRight int

SELECT @myLeft = lft, @myRight = rgt



DELETE FROM nested_categories WHERE lft = @myLeft

UPDATE nested_categories

SET rgt = rgt - 1, lft = lft - 1


UPDATE nested_categories SET rgt = rgt - 2


UPDATE nested_categories SET lft = lft - 2



Модел на вложените множества (nested set model)

Data & Analytics