SQL获取有向无环图的叶子

Question

我对 SQL 很陌生，并且有一个相当基本的问题。假设我正在处理以下表结构：

CREATE TABLE nodes (
  id INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY,
  parent INTEGER REFERENCES nodes(id)
);

如果我们持有一个不变量，即节点的父节点不能等同于它的任何子节点，那么根据定义，我们的图中不会有任何循环。现在我们得到了一个不相交的有向无环图。

我的两个问题是：

1. 如果我们无法更改数据库的结构：我必须编写什么select 语句才能有效地获取数据库中的所有叶子？ IE。没有任何孩子的 id。
2. 如果我们可以更改表的结构：我们可以更改或添加什么来使select 语句更高效？

具有五个节点的图的输出示例，其父节点 3->2、2->1 和 5->4 将输出 3 和 5，因为它们是唯一没有子节点的节点。

Answer 1

您可以使用NOT EXISTS 和相关子查询来检查当前不是父节点的节点。对于叶子，不存在这样的记录。

SELECT *
       FROM nodes n1
       WHERE NOT EXISTS (SELECT *
                                FROM nodes n2
                                WHERE n2.parent = n1.id);

另一个选项是左连接连接节点的可能子节点。如果连接的“子方”的id 为空，则当前节点不存在子节点。

SELECT *
       FROM nodes n1
            LEFT JOIN nodes n2
                      ON n2.parent = n1.id
       WHERE n2.id IS NULL;

而且，除了非规范化之外，我认为表的结构没有太多需要改变的地方。不过，索引可能会有所帮助。一个应该在id 上（但由于主键约束已经是这种情况），一个在parent 上（但同样的索引已经存在，因为 MySQL 为外键元组创建索引）。

Answer 2

对于更复杂的图形查询，您可以使用公共表表达式 (CTE)，在 SQL:99 中标准化并在 MySQL 8.0.1 (reference) 中得到支持

但正如其他人指出的那样，对于您感兴趣的查询，一个简单的NOT EXISTS 子查询或等效的就足够了。另一个与已经发布的等效的方法是使用EXCEPT set 操作：

SELECT id FROM nodes
EXCEPT SELECT parent FROM nodes

Answer 3

我愿意：

select *
from nodes
where id not in (select parent from nodes where parent is not null)