в тот же вечер я быстро написал маленький пример и никак не мог понять почему он не работает. начал сравнивать с Simple Tree Model — все было сделано аналогично (только там полноценная модель дерева у них строится, а у меня на if'ах). только что нашел ошибку: в реализации data() у меня отсутствовало игнорирование всех прочих ролей кроме DisplayRole
это кстати не понадобилось, сохранил указатель в internalPointer()

могу выложить, если еще нужно.

структура данных взята упрощенная, но она аналогична ТСовской

C++ (Qt)
#include <QtCore>
#include <QtGui>
#if QT_VERSION >= QT_VERSION_CHECK(5, 0, 0)
#include <QtWidgets>
#endif
 
struct Container
{
    QString s;
    QStringList children;
 
    Container(const QString &s_) : s(s_) {}
};
 
class TreeModel : public QAbstractItemModel
{
public:
    TreeModel(QObject *parent = 0) : QAbstractItemModel(parent)
    {
        for (int i = 0; i < 5; ++i)
        {
            Container *c = new Container(QString("root %1").arg(i));
            for (int j = 0; j < 4 - i; ++j)
            {
                c->children << QString("child %1").arg(j);
            }
            list << c;
        }
    }
 
    QModelIndex index(int row, int column, const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const
    {
        // сохраним указатель на родительский айтем для дальнейшего использования
        return createIndex(row, column, parent.isValid() ? list.at(parent.row()) : 0);
    }
 
    QModelIndex parent(const QModelIndex &child) const
    {
        // родительский индекс есть только у тех, для кого мы сохранили указатель в методе выше
        Container *c = static_cast<Container *>(child.internalPointer());
        return c ? createIndex(list.indexOf(c), 0) : QModelIndex();
    }
 
    int columnCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const
    {
        return 1;
    }
 
    int rowCount(const QModelIndex &parent = QModelIndex()) const
    {
        bool hasParent = parent.isValid();
        // без этого условия получится бесконечная вложенность детей
        if (hasParent && parent.internalPointer())
            return 0;
        return hasParent ? list.at(parent.row())->children.size() : list.size();
    }
 
    QVariant data(const QModelIndex &index, int role = Qt::DisplayRole) const
    {
        if (role != Qt::DisplayRole)
            return QVariant();
 
        QModelIndex parent = index.parent();
        return parent.isValid() ? list.at(parent.row())->children.at(index.row()) : list.at(index.row())->s;
    }
 
private:
    QList<Container *> list;
};
 
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    QApplication a(argc, argv);
 
    QTreeView tv;
    tv.setModel(new TreeModel(&tv));
    tv.show();
 
    return a.exec();
}