门| GATE CS 2019 |简体中文第56章

本章涉及的主要内容为关系代数和SQL查询语言的相关知识。

关系代数

关系代数是一种以集合、关系和运算符为基础的数据操作语言。关系代数的基本运算有四种：选择、投影、联接和除法。

选择

选择操作是从关系的元组中选择满足指定条件的元组。选择条件是一个表达式，该表达式的值为真则表示该元组被选中，否则该元组被忽略。

示例代码：

SELECT * FROM students WHERE age > 20;

投影

投影操作是从关系的元组中选择部分属性，生成一个新的关系。新关系的结构仅包含被选择的属性。

示例代码：

SELECT name, score FROM students;

联接

联接操作是将两个或多个关系相连接形成一个新的关系。联接依据的条件是两个关系中的一个或多个属性取值相等。

示例代码：

SELECT * FROM students JOIN classes ON students.class_id = classes.id;

除法

除法操作是用一个关系的元组做除数去除另一个关系的元组做被除数，产生被除数与除数无关的新元组集合。

示例代码：

SELECT s.id
FROM students s
WHERE NOT EXISTS (
  SELECT *
  FROM classes c
  WHERE NOT EXISTS (
    SELECT *
    FROM enrollments e
    WHERE e.student_id = s.id AND e.class_id = c.id
  )
);

SQL查询语言

SQL是关系型数据库管理系统（RDBMS）最常用的操作语言之一。SQL查询语言的基础结构是SELECT-FROM-WHERE语句。

SELECT

SELECT子句定义了查询结果返回的列集合。可以通过通配符（*）或列名同时返回多个列。

示例代码：

SELECT name, score, age
FROM students;

FROM

FROM子句是必须的，用于指定查询中使用的数据表。可以在FROM子句中使用JOIN来连接多个表。

示例代码：

SELECT *
FROM students
JOIN classes
  ON students.class_id = classes.id;

WHERE

WHERE子句定义用于筛选行的条件。WHERE子句的每个条件都由一个逻辑运算符（例如AND、OR等）连接而成。

示例代码：

SELECT name, score 
FROM students
WHERE age > 20 AND gender = 'male';

GROUP BY

GROUP BY子句对查询结果进行分组。分组后，可以用聚合函数（例如SUM、AVG等）对每个组进行汇总。返回的结果集合将不再是每个行的值，而是每个分组的总合计。

示例代码：

SELECT class_id, AVG(score) AS avg_score
FROM students
GROUP BY class_id;

ORDER BY

ORDER BY子句按照指定的列排序查询结果。默认情况下，ORDER BY将按升序排序。

示例代码：

SELECT name, score
FROM students
ORDER BY score DESC;

LIMIT

LIMIT子句用于限制查询结果的数量。

示例代码：

SELECT name, score
FROM students
ORDER BY score DESC
LIMIT 5;

本文简单介绍了关系代数和SQL查询语言的相关知识，这些知识对程序员来说是必不可少的。如果您还想深入了解相关内容，请参考文末的参考资料。