【总结记录】《MySQL必知必会》读后笔记，结合 leetcode 例题理解
2024-06-05 17:09:18
文章目录
- 一. 《MySQL知会》读后笔记
- 1. 零散的前文知识
- 2. 连接数据库
- 3. 检索数据（重点开始了）
- 4. 排序、过滤数据
- 5. 通配符、正则表达式
- 6. 汇总数据
- 7. 分组数据
- （1）GROUP BY（数据分组）
- （2）HAVING （过滤分组）
- （3）GROUP BY 和 ORDER BY 的区别
- 8. 子查询 && 联结
- （1）子查询
- （2）联结
- （3）高级联结
- 9. 组合查询
- 二. leetcode 实战
这篇文章主要是为了学习查询的 sql 语句～
主要是《MySQL必知必会》的笔记，也可能会加入其他额外查询的知识
结合 leetcode 的 sql 例题理解
一. 《MySQL知会》读后笔记
1. 零散的前文知识
数据库表名唯一
主键（一列、或一组列）：唯一区分表中各行，需要满足条件：
- 任意两行都不具有相同主键值
- 每个行都要有主键（主键列不允许NULL值）
主键的好习惯：（主要就是保持主键值稳定啦）
- 不更新主键列中的值
- 不重用主键列的值
- 不在主键列中使用可能会更改的值
为什么用 MySQL？
- 开源，免费
- 性能好，执行快
- 可信赖、简单
2. 连接数据库
安装、开启 MySQL 之类的内容，可以去其他博客看看，我这里就不造轮子了= =
- 选择数据库
USE databaseName;
- 查看数据库
SHOW DATABASES;
- 查看数据库中的表
SHOW TABLES;
tips：自动增量 auto_increment，用于订单编号、用户ID等地方。这个属性会让 MySQL 自动地为每个行分配下一个可用编号。
3. 检索数据（重点开始了）
- SQL 语句的结束：用分号‘;'结束
- 大小写：不区分，但是建议关键字大写，列和表名小写（可读性高）
- 空格和换行：被省略，但是可以用来增加可读性
- 检索多个列：用逗号 ‘,’
SELECT id, name, price FROM products;
- 检索所有列：用 * 通配符（不必要就不用，会降低检索和应用程序的性能）
SELECT * FROM products;
- 检索不同的行：用 DISTINCT 关键字
注意：DISTINCT 应用于所有列，而非只是前置列（见下列代码）
SELECT DISTINCT id FROM products;
SELECT DISTINCT id, price; # （1，100）和 (1，200）都会显示，即使 id 一样
- 限制结果：LIMIT 子句，只返回第一行或前几行（也可以选定开始行）
SELECT name FROM products LIMIT 5; # 只要前 5 行
SELECT name FROM products LIMIT 3, 5; # 从行 3 开始的 5 行
# 行数不够时，有几行返几行
- 使用完全限定的表名：可以完全限定表名来引用列
SELECT product.name FROM products;
4. 排序、过滤数据
- ORDER BY 子句：默认升序，可以通过 DESC 关键字变成降序
SELECT name FROM products ORDER BY id; # 默认升序
SELECT name FROM products ORDER BY price, id; # 按多个列排序，从左到右（后面的可能用不到）
SELECT name FROM products ORDER BY id DESC; # 变成降序
SELECT name FROM products ORDER BY price DESC, id; # 可以部分降序，在需要降序的列后面加 DESC 即可
注意：ORDER BY 子句必须在 FROM 子句之后
- 过滤数据 WHERE：
# = != < <= > >= 等于、不等于、大于小于
SELECT name FROM products WHERE name = 'fuses'; # 字符串用单引号
# BETWEEN 指定值，双闭区间
SELECT name FROM products WHERE price BETWEEN 5 AND 10 # 用 AND，范围[5, 10]
- 空值检查：对于 NULL，需要用 IS NULL，而 = NULL 是不行的。(IS NOT NULL同理）
SELECT name FROM products WHERE name != NULL # 无效
SELECT name FROM products WHERE name IS NOT NULL # 有效
- NULL 与不匹配：过滤时，NULL 一定会被过滤，因为数据库不知道它们是否匹配，所以匹配过滤、不匹配过滤时都不会返回它们
- AND、OR 操作法：用法见代码，注意 AND 优先级比 OR 高，建议用括号
SELECT id FROM products WHERE id > 5 AND id < 10;
SELECT id FROM products WHERE id > 5 OR id % 2 = 0;
SELECT id FROM products WHERE (id = 2 OR id = 3) AND price >= 100; # 括号优先级最高
SELECT id FROM products WHERE id = 2 OR id = 3 AND price >= 100; # 不加括号，则等同于 id = 2 OR (id = 3 AND price >= 100)，意义不同了
- IN 操作符：指定范围，等同于 OR，优点：
- 对于长的合法清单，IN 的语法更清楚
- 一般比 OR 更快
- 最大的优点是可以包含其他 SELECT 语句，更加动态地建立 WHERE 子句（后面讲）
SELECT id FROM products WHERE id IN (1, 2, 5);
SELECT id FROM products WHERE id = 1 OR id = 2 OR id = 5; # 等同
- NOT 操作符：唯一功能，否定之后跟的所有条件。对于复杂子句很有用。
SELECT id FROM products WHERE id NOT IN (1, 2, 5);
5. 通配符、正则表达式
这块感觉用得不多，简单写写吧
- LIKE 操作符：后跟通配符（百分号通配符、下划线通配符）
- 百分号通配符：% 表示任何字符出现任意次数
SELECT id FROM products WHERE name LIKE 'jet%'; # 寻找 jet 开头的产品
SELECT id FROM products WHERE name LIKE '%jet%'; # 可以在任意位置使用多个
# 可以修改配置，选择【区分大小写】。不能匹配 NULL
- 下划线通配符：_ 只能匹配单个字符，而不是多个字符
SELECT id FROM products WHERE name LIKE '_ jojo';
# 得到 '1 jojo' 和 '2 jojo'，以此类推
- 注意：使用通配符所花时间更长，不要过度使用
- 正则表达式：用于匹配文本的特殊的串，可用于查找、替换、提取等功能的一种特殊语言
# 用 REGEXP 关键字开头（regular expression），不区分大小写
# 和 LIKE 的重要区别：匹配整个列（LIKE），还是匹配部分列值 (REGEXP)
# . 任一字符
SELECT id FROM products WHERE name REGEXP '.000'; # 得到 JetPack 1000 和 JetPack 2000# ｜ 或
SELECT id FROM products WHERE name REGEXP '1000|2000'; # 得到 JetPack 1000 和 JetPack # [123] 括号内的任一字符
SELECT id FROM products WHERE name REGEXP '[123] Ton'; # 得到 '1 Ton a' 和 '2 Ton b'
# 可以用 [0-9] 来代替 [0123456789]，字母同理# // 匹配特殊字符，如 //.
SELECT id FROM products WHERE name REGEXP '\\.'; # 得到 'Ball.'
# 也用来引用元字符，如 //f（换页）、//n（换行）等# 匹配多个实例
SELECT id FROM products WHERE name REGEXP '\\([0-9] sticks?\\)'; # 得到'(1 sticks)'、'(9 stick)'等内容，？使得前一个字符可选（此处为 s）
6. 汇总数据
- 有平均值、计数、最大值、最小值、总和等
# AVG：只能用于单个列（获取多个列，则需多个AVG函数），忽略列值为 NULL 的行
SELECT AVG(price) AS avg_price # 用 AS 来重命名获取的新列
FROM products WHERE id = 3;# COUNT()：不一定忽略 NULL 值
SELECT COUNT(*) FROM customers; # 不忽略 NULL 值
SELECT COUNT(name) FROM customers; # 忽略 NULL 值# MAX()、MIN()：忽略 NULL 值，允许对非数值数据使用（如文本等）# SUM() 忽略 NULL 值# 聚集不同值：通过 DISTINCT 实现（必须用列名）
SELECT AVG(DISTINCT price) FROM products # 忽略重复价格，计算平均值
7. 分组数据
注意 GROUP BY 和 HAVING 的作用区别噢！
（1）GROUP BY（数据分组）
- 必须出现在 WHERE 子句之后，ORDER BY 子句之前
- 代码示例：
SELECT id, COUNT(*) FROM products
GROUP BY id; # 通过供应商 id 分组，获取各个供应商提供的商品种类数量
（2）HAVING （过滤分组）
- WHERE 过滤的是行，而不是分组，因此我们需要引入 HAVING 来进行分组的过滤。
- 也就是说：WHERE 与 HAVING 的区别在于过滤对象（行 or 分组）
- HAVING 支持所有的 WHERE 操作符
- 代码示例（引用上面 GROUP BY 的例子）：
SELECT id, COUNT(*) FROM products GROUP BY id
HAVING COUNT(*) >= 2; # 过滤种类小于 2 的分组
（3）GROUP BY 和 ORDER BY 的区别
- ORDER BY 是排序的唯一方法
| ORDER BY | GROUP BY | |
|---|---|---|
| 作用 | 排序产生的输出 | 分组行，但输出可能不是分组的顺序 |
| 不一定 | 必须使用每个选择列表达式 |
8. 子查询 && 联结
一般来说子查询更好理解，联结效率更高
（1）子查询
- 总是从内向外处理。
- 并不总是最有效方法
- 最常见的使用是WHERE子句的 IN 操作符中。
- 代码例子
SELECT order_num FROM orderitems WHERE prod_id = 'TNT2'; # 得到 5、7
SELECT cust_id FROM orders WHERE order_num IN (5, 7) # 由上面查询得到的5、7继续检索# 其实上面的两个 sql 语句，可以通过一个子查询完成
SELECT cust_id FROM orders WHERE order_num IN (SELECT order_num FROM orderitems WHERE prod_id = 'TNT2'
);
- 可以由此写出功能强、且灵活的 SQL 语句
- 对于嵌套个数没有限制，但是由于性能限制，不能嵌套太多的子查询。
（2）联结
- 这是 SQL 最强大的功能之一噢～
- 外键：某个表中的一列，包含另一个表的主键值，定义了两个表之间的关系。好处如下：
- 信息不重复，不浪费时间、空间
- 外键对应表格的信息变动，只需改变其表的值，以它为外键的表则不被干扰（因为其他表只管外键嘛！而外键是对应表格的主键，因此不会改变）
- 因为数据无重复，因此可以保证数据一致性
- 总之，关系数据可以有效地存储和方便地处理。因此关系型数据库的可伸缩性远比非关系型数据库要好。
可伸缩性：能够适应不断增加的工作量而不失败（资本家狂喜）
- 为什么要使用联结？：
为了使用单条 SELECT 语句，检索出存储在多个表中的数据 - 创建方法：规定要联结的所有表，以及它们如何联结即可。
SELECT vend_name, prod_name, prod_price
FROM vendors, products
WHERE vendors.vend_id = products.vend_id
ORDER BY vend_name, prod_name;
- 笛卡尔积：由没有联结条件的表关系返回的结果（检索出的行的数目的表1行数 * 表2行数
- 目前为止所用的联结称为等值联结，也称为内部联结，可以使用这样的语法实现
# 和上面的句子效果相同，规范首选 INNER JOIN ... ON
SELECT vend_name, prod_name, prod_price
FROM vendors INNER JOIN products
ON vendors.vend_id = products.vend_id
- 联结多个表：联结表的数目无限制，但是越多越耗费资源，下降性能
- 多做实验：为实现任一SQL操作，一般存在不止一种方法。性能可能会受操作类型、表中数据量、是否存在索引或键，以及其他一些条件的影响。
（3）高级联结
- 使用表别名：主要理由有两个：
- 缩短 SQL 语句
- 允许在单条 SELECT 语句中，多次使用相同的表
SELECT cust_name, cust_contact
FROM customers AS c, orders AS o, orderitems AS oi
WHERE c.cust_id = o.cust_idAND oi.order_num = o.order_numAND prod_id = 'TNT2';
- 自联结：同表子查询，用自联结替代会更好。（见下两SQL语句对比）
# 子查询
SELECT id, name FROM products WHERE v_id = (SELECT v_id FROM products WHERE id = 'DTNTR'
);# 自联结
SELECT p1.id, p1.name FROM products p1, products p2
WHERE p1.v_id = p2.v_id # 保证每行的供应商都相同AND p2.id = 'DTNTP'
- 外部联结：联结包括了相关表中没有关联行的行。
某些场景需要使用，比如列出所有产品，以及订购数量，包括 没有人订购的产品 - 用 OUTER JOIN。需要指定左联、还是右联（LEFT、RIGHT）
SELECT customers.cust_id, orders.order_num
FROM customers LEFT OUTER JOIN orders # OUTER 应该是可以省略的
ON customers.cust_id = orders.cust_id;
9. 组合查询
没咋用过，简单写写= =
- 需要使用组合查询的两种情况：
- 在单个查询中，从不同的表返回类似结构的数据
- 对单个表执行多个查询，按单个查询返回数据
- 用 UNION，可以组合多个 SELECT 语句，将它们的结果组合成单个结果集
- 使用方法：很简单，在 SELECT 语句之间放上 UNION 即可
SELECT vend_id, prod_id, prod_price
FROM products WHERE prod_price <= 5
UNION # 来了！联结起来！！
SELECT vend_id, prod_id, prod_price
FROM products WHERE vend_id IN (1001, 1002);
- 列数据类型必须兼容，但不必完全相同
- UNION 会自动去除重复行
- 如果不想去除重复行，可以用 UNION ALL
- 对 UNION 组合查询，只能用一条 ORDER BY 子句，必须出现在最后一条 SELECT 语句之后
二. leetcode 实战
175. 组合两个表
- 考察外联结性质：可以包括没有关联的行。
SELECT FirstName, LastName, City, State
FROM Person p LEFT JOIN Address a # 因为无论 person 是否有地址信息，都要提供
ON p.PersonID = a.PersonID; # 因此使用 LEFT JOIN ON 外联结，可以包括相关表中没有关联行的行
176. 第二高的薪水
- 子查询，先找出第一高的薪水，再依此作 WHERE 条件筛数据
# Write your MySQL query statement below
SELECT MAX(Salary) AS SecondHighestSalary FROM Employee
WHERE Salary < (SELECT MAX(Salary) FROM Employee) # 先找最高值
181.超过经理收入的员工
- 自联结！组合成 < 员工信息 + 对应经理信息> 的行即可
(经理：你礼貌吗？）
# 自联结
SELECT e1.Name AS Employee
FROM Employee e1, Employee e2
WHERE e2.ID = e1.ManagerIDAND e2.Salary < e1.Salary;
182. 查找重复的电子邮箱
- 考察数据分组、分组筛选（思路见注释）
# 先按照 Email 分组，然后找出所有 COUNT > 1 的分组即可
SELECT Email FROM Person
GROUP BY Email Having COUNT(ID) > 1;
183. 从不订购的客户
- 考察外联结保持 NULL 值的性质
- 以及 IS NULL 进行空值判断
SELECT Name AS Customers
FROM Customers c LEFT JOIN Orders o ON c.ID = o.CustomerID # 外联结，保留 NULL
WHERE o.ID IS NULL; # 通过 IS NULL 进行筛选
184. 部门工资最高的员工
- 第一道 medium 题出现了！
- 考察了内联结、子查询、分组以及聚合函数，比较全面的题。难点在于理清思路。
- 关键思路：找出 <部门最高工资 - 部门> 的“键值对”
# 总体思路：先找到 <部门 - 部门最多工资>，然后再进行 部门&&工资 的匹配即可
SELECT d.name AS Department,e.name AS Employee,e.Salary
FROMEmployee e, Department d # 两个表之间的内联结，获取部门名
WHEREe.departmentID = d.IDAND(e.salary, e.departmentID) IN # 这边需要加上部门ID，限定不同部门的 MAX_salary(SELECT MAX(salary), departmentID FROM Employee GROUP BY DepartmentID); # 通过部门ID进行数据分组，然后再通过 MAX 选取出分组的 MAX 值
596. 超过5名学生的课
- 虽然是 easy，但是也不错的一道题
- 关键点在于：学生在同一门课中不应被重复计算（可能重修，需要去重）
- 考察了 DISTINCT 和聚合函数的结合使用噢！
SELECT class FROM courses
GROUP BY class # 通过 class 进行分组
Having COUNT(DISTINCT student) >= 5; # 通过 DISTINCT 进行去重
620. 有趣的电影
- 诶，也还不错的一道题
- 考察了 ORDER BY、DESC 的使用
SELECT * FROM cinema
WHERE description != 'boring' AND id % 2 = 1
ORDER BY rating DESC; # 排序，用到 ORDER BY; 降序，用到 DESC.
结尾：
爆肝了属于是…没想到一边看一边写笔记，还是花了一天的时间才整完这篇博客= =
sql 语句得好好记得用法呀～
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