PHP 實作無限分類樹：引用賦值（&）單次遍歷構建巢狀結構，代碼極簡效能極致

前言

無限分類（多級分類）是電商、CMS、權限系統核心需求。傳統遞歸查詢 + 遞歸構建需多次 SQL 查詢或多次陣列遍歷。本文介紹 **單次 SQL 查詢 + PHP 引用賦值（&）單次遍歷** 構建樹狀結構，代碼不足 20 行，效能 O(n)。

資料結構

CREATE TABLE `category` (
    `id` INT UNSIGNED NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    `pid` INT UNSIGNED NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '父級 ID，0 為頂級',
    `name` VARCHAR(50) NOT NULL,
    PRIMARY KEY (`id`),
    KEY `idx_pid` (`pid`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

-- 範例資料
INSERT INTO `category` (`id`, `pid`, `name`) VALUES
(1, 0, '四川'), (2, 0, '重慶'),
(3, 1, '成都'), (4, 1, '綿陽'),
(5, 3, '高新區'), (6, 3, '錦江區'),
(7, 2, '渝中區'), (8, 7, '解放碑');

核心算法：引用賦值單次遍歷

/**
 * 扁平陣列轉巢狀樹結構（引用賦值法）
 * @param array $items 扁平陣列，每項需含 id、pid
 * @return array 樹狀結構，子節點存放在 children 鍵
 */
function buildTree(array $items): array {
    // 1. 以 id 為鍵建立查找表（解決 id 不連續、不從 1 開始）
    $map = [];
    foreach ($items as $item) {
        $map[$item['id']] = $item;
    }
    
    // 2. 單次遍歷構建樹
    $tree = [];
    foreach ($map as $id => &$item) { // 關鍵：& 取得引用
        if ($item['pid'] == 0) {
            // 頂級分類：直接掛到樹根
            $tree[] = &$item;
        } elseif (isset($map[$item['pid']])) {
            // 子分類：掛到父節點的 children
            $map[$item['pid']]['children'][] = &$item;
        } else {
            // 孤兒節點（父級不存在）：視為頂級或拋棄
            $tree[] = &$item;
        }
    }
    unset($item); // 釋放引用，防止後續誤用
    
    return $tree;
}

// 使用範例
$flat = [
    ['id'=>1,'pid'=>0,'name'=>'四川'],
    ['id'=>2,'pid'=>0,'name'=>'重慶'],
    ['id'=>3,'pid'=>1,'name'=>'成都'],
    ['id'=>4,'pid'=>1,'name'=>'綿陽'],
    ['id'=>5,'pid'=>3,'name'=>'高新區'],
    ['id'=>6,'pid'=>3,'name'=>'錦江區'],
    ['id'=>7,'pid'=>2,'name'=>'渝中區'],
    ['id'=>8,'pid'=>7,'name'=>'解放碑'],
];

$tree = buildTree($flat);
echo json_encode($tree, JSON_PRETTY_PRINT | JSON_UNESCAPED_UNICODE);

輸出結果

[
    {
        "id": 1,
        "pid": 0,
        "name": "四川",
        "children": [
            {
                "id": 3,
                "pid": 1,
                "name": "成都",
                "children": [
                    {"id": 5, "pid": 3, "name": "高新區"},
                    {"id": 6, "pid": 3, "name": "錦江區"}
                ]
            },
            {"id": 4, "pid": 1, "name": "綿陽"}
        ]
    },
    {
        "id": 2,
        "pid": 0,
        "name": "重慶",
        "children": [
            {
                "id": 7,
                "pid": 2,
                "name": "渝中區",
                "children": [{"id": 8, "pid": 7, "name": "解放碑"}]
            }
        ]
    }
]

關鍵點深度解析

進階：支援任意深度、多根節點、屬性過濾

function buildTreeAdvanced(array $items, string $idKey = 'id', string $pidKey = 'pid', string $childKey = 'children'): array {
    $map = [];
    foreach ($items as $item) {
        $map[$item[$idKey]] = $item;
    }
    
    $roots = [];
    foreach ($map as $id => &$node) {
        $pid = $node[$pidKey];
        if ($pid == 0 || !isset($map[$pid])) {
            $roots[] = &$node;
        } else {
            $map[$pid][$childKey][] = &$node;
        }
    }
    unset($node);
    return $roots;
}

效能對比（10 萬筆測試資料）

前端遞歸渲染範例

總結

**引用賦值（&）單次遍歷** 是 PHP 構建無限分類樹的**最優解**：

• ✅ 單次 SQL 查詢
• ✅ 單次 PHP 遍歷 O(n)
• ✅ 代碼極簡（核心 10 行）
• ✅ 記憶體效率高（無重複複製）
• ✅ 天然支援任意深度、多根節點

掌握此模式，分類樹、選單樹、組織架構、評論巢狀回覆統統輕鬆搞定。