如何用C# LINQ实现分类与父分类的无限层级结构查询

需求说明 #

需要将分类表通过循环引用实现无限层级结构，目标展示结构如下：

Automotive - vehicle hire 
           - Vehicle Sales
Tyre's And Shocks - Tyres  - dunlop
                           - continental
                  - Shocks - Gabriel
                           - No Name

现有代码片段：

var category = _context.Category.Where(c.ParentCategoryId == 11).ToList();

分类表结构：

实现方案 #

1. 调整分类实体类 #

首先在Category实体中添加子分类集合属性，用于存储当前分类的下级节点：

public class Category
{
    public int CategoryID { get; set; }
    public int? ParentCategoryID { get; set; }
    public string CategoryName { get; set; }
    // 子分类集合，初始化空列表避免空引用
    public ICollection<Category> SubCategories { get; set; } = new List<Category>();
}

2. 递归构建无限层级结构 #

为了减少数据库查询次数，先一次性加载所有分类数据到内存，再通过递归方法构建层级：

// 一次性加载所有分类
var allCategories = _context.Category.ToList();

// 递归构建指定父ID的分类层级
List<Category> BuildCategoryHierarchy(int? parentId)
{
    return allCategories
        .Where(c => c.ParentCategoryID == parentId)
        .Select(c => 
        {
            // 递归加载当前分类的子分类
            c.SubCategories = BuildCategoryHierarchy(c.CategoryID);
            return c;
        })
        .ToList();
}

// 构建根分类层级（ParentCategoryID为null的分类）
var fullHierarchy = BuildCategoryHierarchy(null);

// 若只需构建ParentCategoryID=11的分类层级，调用：
// var targetHierarchy = BuildCategoryHierarchy(11);

3. 格式化输出层级结构 #

编写递归方法按要求格式输出层级：

void PrintCategoryHierarchy(List<Category> categories, int indentLevel = 0)
{
    foreach (var category in categories)
    {
        // 根据层级生成缩进
        var indent = new string(' ', indentLevel * 9);
        if (indentLevel > 0)
        {
            indent = indent.Substring(0, indent.Length - 1) + "- ";
        }
        Console.WriteLine($"{indent}{category.CategoryName}");
        
        // 递归输出子分类
        if (category.SubCategories.Any())
        {
            PrintCategoryHierarchy(category.SubCategories, indentLevel + 1);
        }
    }
}

// 调用输出方法
PrintCategoryHierarchy(fullHierarchy);

4. 可选：用GroupJoin实现非递归构建（限固定层级） #

如果确定分类层级是固定的，也可以用GroupJoin一次性关联父级和子级，但这种方式不支持无限层级：

var allCategories = _context.Category.ToList();

var fixedHierarchy = allCategories
    .Where(c => c.ParentCategoryID == null)
    .Select(c => new Category
    {
        CategoryID = c.CategoryID,
        ParentCategoryID = c.ParentCategoryID,
        CategoryName = c.CategoryName,
        SubCategories = allCategories
            .Where(sc => sc.ParentCategoryID == c.CategoryID)
            .Select(sc => new Category
            {
                CategoryID = sc.CategoryID,
                ParentCategoryID = sc.ParentCategoryID,
                CategoryName = sc.CategoryName,
                SubCategories = allCategories.Where(s => s.ParentCategoryID == sc.CategoryID).ToList()
            })
            .ToList()
    })
    .ToList();

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Krivahn Doss