查询图中所有顶点出入边时无法显示无对应边的顶点计数问题

需求：检索图中所有顶点的入边和出边，要求即使顶点仅有单种边或无任何边，也需展示对应边的计数为0，而非仅显示同时拥有入边和出边的顶点。

示例场景：创建了名为SocialNetwork的图，顶点类型为用户（Person）和页面/群组（Page/Group），边类型包括消息、点赞、好友关系。其中用户Charlie仅有出边，无入边。

原查询的问题 #

原查询使用MATCH强制匹配边，导致仅返回存在对应边的顶点：

仅查询入边的原结果（缺失Charlie） #

-- incoming edges
SELECT * FROM cypher('SocialNetwork', $$
MATCH in_edge = (a)<-[ie]-(c)
RETURN a.name, label(a), count(in_edge)
$$) AS (id agtype, label agtype, in_edges agtype);

输出：

id         |  label   | in_edges 
--------------------+----------+----------
 "Photography Club" | "Group"  | 2
 "Hiking Group"     | "Group"  | 2
 "Chicago Bulls"    | "Page"   | 2
 "David"            | "Person" | 1
 "Book Club"        | "Group"  | 2
 "Emma"             | "Person" | 2
 "Dance Class"      | "Group"  | 2
 "Frank"            | "Person" | 1
 "Bob"              | "Person" | 1
 "Gaming Group"     | "Group"  | 2
 "Grace"            | "Person" | 2
(11 rows)

仅查询出边的原结果（包含Charlie） #

-- Outgoing edges
SELECT * FROM cypher('SocialNetwork', $$
MATCH out_edge = (a)-[oe]->(b)                         
RETURN a.name, label(a), count(out_edge)                
$$) AS (id agtype, label agtype, out_edges agtype);

输出：

id     |  label   | out_edges 
-----------+----------+-----------
 "Charlie" | "Person" | 6
 "David"   | "Person" | 2
 "Emma"    | "Person" | 2
 "Alice"   | "Person" | 3
 "Frank"   | "Person" | 3
 "Bob"     | "Person" | 1
 "Grace"   | "Person" | 2
(7 rows)

同时查询入边和出边的原结果（缺失Charlie、Alice等） #

-- People that have both
SELECT * FROM cypher('SocialNetwork', $$
MATCH out_edge = (a)-[oe]->(b), in_edge = (a)<-[ie]-(c)
RETURN a.name, label(a), count(out_edge)
$$) AS (id agtype, label agtype, in_and_out_edges agtype);

输出：

id    |  label   | in_and_out_edges 
---------+----------+------------------
 "David" | "Person" | 2
 "Emma"  | "Person" | 4
 "Frank" | "Person" | 3
 "Bob"   | "Person" | 1
 "Grace" | "Person" | 4
(5 rows)

正确解决方案：使用OPTIONAL MATCH #

OPTIONAL MATCH会保留所有初始匹配的顶点（即图中所有节点），若顶点无对应边，匹配结果为null，count(null)会返回0，正好满足需求。

1. 查询所有顶点的入边计数（含入边为0的顶点） #

-- 所有顶点的入边计数（含入边为0的顶点）
SELECT * FROM cypher('SocialNetwork', $$
MATCH (a)
OPTIONAL MATCH in_edge = (a)<-[ie]-(c)
RETURN a.name, label(a), count(ie) AS in_edges
$$) AS (id agtype, label agtype, in_edges agtype);

输出会包含Charlie的入边计数0：

id     |  label   | in_edges 
-----------+----------+----------
 "Charlie" | "Person" | 0
 -- 其他顶点结果省略

2. 查询所有顶点的出边计数（含出边为0的顶点） #

-- 所有顶点的出边计数（含出边为0的顶点）
SELECT * FROM cypher('SocialNetwork', $$
MATCH (a)
OPTIONAL MATCH out_edge = (a)-[oe]->(b)
RETURN a.name, label(a), count(oe) AS out_edges
$$) AS (id agtype, label agtype, out_edges agtype);

3. 同时查询所有顶点的入边和出边计数 #

-- 所有顶点的入边和出边计数（含任意一种边为0的顶点）
SELECT * FROM cypher('SocialNetwork', $$
MATCH (a)
OPTIONAL MATCH in_edge = (a)<-[ie]-(c)
OPTIONAL MATCH out_edge = (a)-[oe]->(b)
RETURN a.name, label(a), count(ie) AS in_edges, count(oe) AS out_edges
$$) AS (id agtype, label agtype, in_edges agtype, out_edges agtype);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Matheus Farias