数据库原理与应用 第3章关系数据库标准语言SQL(3)

INTERSECT SELECT * FROM Student WHERE Sage<=19; 或：SELECT * FROM Student WHERE Sdept=‘IS’ AND Sage<=19;
[例51]查询既选修了课程1又选修了课程2的学生(即查询选修课 程1的学生集合与选修课程2的学生集合的交集)。
一些带EXISTS或NOT EXISTS谓词的子查询不能被其他形式 的子查询等价替换，但是所有带IN谓词、比较运算符、ANY和 ALL谓词的子查询都能用带EXISTS谓词的子查询等价替换。 如例39可以用带EXISTS谓词的子查询替换：
SELECT * FROM Student S1 WHERE EXISTS ( SELECT * FROM Student S2 WHERE S2.Sdept=S1.Sdept AND S2.Sname=‘刘晨’);
数据库原理及应用
Principle and Application of Database
第三章 关系数据库标准语言SQL(续)
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学习目标
掌握嵌套查询(重点+难点) 掌握集合查询(重点) 进一步理解SELECT语句的一般格式(重点)
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3.4
数据查询
嵌套查询：一个SELECT语句称为一个查询块，将一个查询块 嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HAVING子句条件中的查 询称为嵌套查询。其中外层查询块称为父查询，内层查询块称 为子查询，子查询中不能使用ORDER BY子句。嵌套查询增强 了SQL的查询能力，以层层嵌套的方式来构造程序正是SQL结 构化的含义所在。 例如：
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[例42]查询其他系中比计算机科学系某一学生年龄小的学生姓 名和年龄：
SELECT Sname,Sage FROM Student WHERE Sage < ANY (SELECT Sage FROM Student WHERE Sdept=‘CS’) AND Sdept <> ‘CS’;
带有比较运算符的子查询 [例41]找出每个学生超过他所有选修课程平均成绩的课程号。
SELECT Sno,Cno FROM SC x WHERE Grade >= (SELECT AVG(Grade) FROM SC y WHERE y.Sno=x.Sno);
本例子查询的查询条件依赖于父查询，这类子查询称为相关子 查询，整个查询语句称为相关嵌套查询。子查询是求一个学生 所有选修课程的平均成绩，至于是哪个学生，则要看x.Sno， 该值是与父查询相关的。求解过程由外向内反复求值。
对集合操作的排序：ORDER BY子句用数字指定排序属性，只
用于对最终查询结果排序，不能对中间结果排序。如：
错误：SELECT * FROM Student WHERE Sdept=‘IS’ ORDER BY Sno UNION SELECT * FROM Student WHERE Sage<=19 ORDER BY Sno; 正确：SELECT * FROM Student WHERE Sdept=‘IS’ UNION SELECT * FROM Student WHERE Sage<=19 ORDER BY 1;
SELECT Sname /*外层查询或父查询*/ FROM Student WHERE Sno IN (SELECT Sno /*内层查询或子查询*/ FROM SC WHERE Cno=‘2’);
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Hale Waihona Puke [例39]查询与“刘晨”在同一个系学习的学生。
SELECT * FROM Student WHERE Sdept IN (SELECT Sdept FROM Student WHERE Sname=‘刘晨’);
本例子查询的查询条件不依赖于父查询，称为不相关子查询， 整个查询称为不相关嵌套查询，其求解方法是由里向外处理， 即先求子查询，其结果用于建立父查询的查找条件。 本例也可以用自身连接来完成：
SELECT S1.* FROM Student S1,Student S2 WHERE S1.Sdept=S2.Sdept AND S2.Sname=‘刘晨’;
本查询也可以用聚集函数来实现：
SELECT Sname,Sage FROM Student WHERE Sage < (SELECT MAX(Sage) FROM Student WHERE Sdept=‘CS’) AND Sdept <> ‘CS’;
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[例43]查询其他系中比计算机科学系所有学生年龄都小的学生 姓名和年龄：
SELECT Sname FROM Student WHERE EXISTS (SELECT * FROM SC WHERE Sno=Student.Sno AND Cno=1);
本查询也可以用连接查询实现：
SELECT Sname FROM Student,SC WHERE Student.Sno=SC.Sno AND Cno=1;
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集合查询：SELECT语句的查询结果是元组的集合，所以多个 SELECT 语 句 的 结 果 可 进 行 并 UNION 、 交 INTERSECT 和 差 EXCEPT等集合操作。注意，参加集合操作的各结果表的列数 必须相同且对应列的数据类型也必须相同。 [例48]查询IS系的学生及年龄不大于19岁的学生。
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[例44]查询所有选修了1号课程的学生姓名。 思路：本查询涉及Student和SC表，首先在Student表中依次取 每个元组的Sno值，用此值去检查SC表，若SC表中存在这样的 元组，其Sno值等于此Student.Sno值，并且其Cno=1，则取此 Student.Sname送入结果关系。 用相关嵌套查询
SELECT Sno FROM SC WHERE Cno=1 INTERSECT SELECT Sno FROM SC WHERE Cno=2; 或：SELECT Sno FROM SC WHERE Cno=1 AND Sno IN (SELECT Sno FROM SC WHERE Cno=2);
可见，实现同一个查询可以有多种方法，当然不同的方法其执 行效率可能会有差别，甚至会差别很大，这些将涉及到数据库 性能的优化技术。
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[例40]查询选修了课程名为“信息系统”的学生学号和姓名。
SELECT Sno,Sname FROM Student WHERE Sno IN (SELECT Sno FROM SC WHERE Cno IN (SELECT Cno FROM Course WHERE Cname=‘信息系统’));
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使用聚集函数实现子查询能够减少比较次数，比直接用ANY或 ALL查询效率要高。 ANY、ALL与聚集函数的对应关系如下：
带有EXISTS谓词的子查询：EXISTS代表存在量词。一个带 有EXISTS谓词的子查询不返回任何数据，只产生逻辑true或 false。若内层查询结果非空，则外层WHERE子句返回真值， 否则返回假值。EXISTS子查询的目标列通常都用* ，给出列名 无实际意义。使用NOT EXISTS的情况与EXISTS相反。
(SELECT * FROM Course WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM SC WHERE Sno=Student.Sno AND Cno=o));
由此可知，使用EXISTS或NOT EXISTS可以实现带全称量词 的查询。
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[例47]查询至少选修了200215122选修的全部课程的学生学号。 思路：题意可以表达为：查询学号为x的学生，对任何一门课程 y，只要学生200215122选修了课程y，则x也选修了y。 用p表示谓词 “学生200215122选修了课程y”，q表示谓词 “学 生x选修了课程y”，则上述查询为：(y)pq≡y(p∧q)，即 表达语义：不存在这样的课程y，学生200215122选修了，而学 生x没有选。
SELECT DISTINCT Sno FROM SC X WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM SC Y WHERE Y.Sno= 200215122 AND NOT EXISTS (SELECT * FROM SC Z WHERE Z.Sno=X.Sno AND o=o));
SELECT Sno FROM SC WHERE Cno=1 UNION SELECT Sno FROM SC WHERE Cno=2;
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[例50]查询IS系的学生与年龄不大于19岁的学生的交集(即查询 计算机系中年龄不大于19岁的学生)。
SELECT * FROM Student WHERE Sdept=‘IS’
SELECT * FROM Student WHERE Sdept=‘IS’ UNION SELECT * FROM Student WHERE Sage<=19; 或 SELECT DISTINCT * FROM Student WHERE Sdept=‘CS’ OR Sage<=19;
[例49]查询选修了课程1或者选修了课程2的学生。
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带有ANY或ALL谓词的子查询：子查询返回单值时可以用比较 运算符，如例39，由于一个学生只能在一个系学习，所以内查 询的结果是一个值，可以用=代替IN：
SELECT * FROM Student WHERE Sdept= (SELECT Sdept FROM Student WHERE Sname=‘刘晨’);
当子查询返回多值时要用ANY或ALL谓词，语义是：
>(>=) ANY >(>=) ALL <(<=) ANY <(<=) ALL =ANY =ALL !=ANY !=ALL 大于(大于等于)子查询结果中的某个值 大于(大于等于)子查询结果中的所有值 小于(小于等于)子查询结果中的某个值 小于(小于等于)子查询结果中的所有值 等于子查询结果中的某个值 等于子查询结果中的所有值(通常没有实际意义) 不等于子查询结果中的某个值 不等于子查询结果中的任何一个值