SQL-集合运算

数据铁人

于 2022-10-19 23:42:34 发布

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分类专栏：数据库文章标签： sql 数据库 mysql

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本文深入探讨了SQL中的集合运算，包括表的加法（UNION）、差集、补集（EXCEPT）和对称差。通过实例展示了如何使用这些运算符在数据库中操作数据。此外，还详细讲解了SQL的连结概念，包括内连结（INNER JOIN）、外连结（LEFT JOIN 和 RIGHT JOIN），并提供了具体的查询示例，帮助理解如何在多表间获取信息。

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1、集合运算

1.1 表的加减法

1.1.1 什么是集合运算

集合在数学领域表示“各种各样的事物的总和”, 在数据库领域表示记录的集合. 具体来说,表、视图和查询的执行结果都是记录的集合, 其中的元素为表或者查询结果中的每一行。

在标准 SQL 中, 分别对检索结果使用 UNION, INTERSECT, EXCEPT 来将检索结果进行并,交和差运算, 像UNION,INTERSECT, EXCEPT这种用来进行集合运算的运算符称为集合运算符。

以下的文氏图展示了几种集合的基本运算。
在这里插入图片描述
在数据库中, 所有的表–以及查询结果–都可以视为集合, 因此也可以把表视为集合进行上述集合运算, 在很多时候, 这种抽象非常有助于对复杂查询问题给出一个可行的思路。

1.1.2 表的加法

建表代码及数据导入请使用第一章提供的代码。

接下来我们演示UNION的具体用法及查询结果:

SELECT product_id, product_name
  FROM product
 UNION
SELECT product_id, product_name
  FROM product2;

上述结果包含了两张表中的全部商品. 你会发现,这就是我们在学校学过的集合中的并集运算,通过文氏图会看得更清晰
在这里插入图片描述

1.1.3 差集,补集与表的减法

求集合差集的减法运算和实数的减法运算有些不同, 当使用一个集合A减去另一个集合B的时候,对于只存在于集合B而不存在于集合A的元素, 采取直接忽略的策略,因此集合A和B做减法只是将集合A中也同时属于集合B的元素减掉。

MySQL 8.0 还不支持表的减法运算符 EXCEPT. 不过, 借助之前学过的NOT IN 谓词, 我们同样可以实现表的减法。

找出只存在于Product表但不存在于Product2表的商品。代码示例

-- 使用 NOT IN 子句的实现方法
SELECT * 
  FROM Product
 WHERE product_id NOT IN (SELECT product_id 
                            FROM Product2)

1.1.4 对称差

两个集合A,B的对称差是指那些仅属于A或仅属于B的元素构成的集合. 对称差也是个非常基础的运算, 例如, 两个集合的交就可以看作是两个集合的并去掉两个集合的对称差.上述方法在其他数据库里也可以用来简单地实现表或查询结果的对称差运算: 首先使用UNION求两个表的并集, 然后使用INTERSECT求两个表的交集, 然后用并集减去交集, 就得到了对称差。

但由于在MySQL 8.0 里, 由于两个表或查询结果的并不能直接求出来, 因此并不适合使用上述思路来求对称差. 好在还有差集运算可以使用. 从直观上就能看出来, 两个集合的对称差等于 A-B并上B-A, 因此实践中可以用这个思路来求对称差。

使用Product表和Product2表的对称差来查询哪些商品只在其中一张表, 结果类似于: