Şurada bir yanlış anlaşılma var sanırım. Tek SQL Sorgusu diye yazmışsınız başlıkta ama o fonksiyonda zaten sql sorgusu defalarca tekrarlıyor kendini. Ayrıca sınırsız kategorilerde hiyerarşik kategorileme mantığı kullanırsanız daha detaylı ve kullanımı rahat bir yapı da elde edebilirsiniz.
http://www.sitepoint.com/hierarchical-data-database/
yanlışınız var hocam, arkadaşın verdiği örnekte sadece bir sql kodu çalıştırılıyor. kategoriler tablosundaki tüm veriler çekildikten sonra foreach ile kategoriler ve alt_kategoriler diye 2 farklı array değişkeninde toplanıyor.