数据库原理及应用——数据库的基本查询和高级查询

实验二  数据库的基本查询和高级查询

一、实验目的：

1. 掌握SQL程序设计基本规范，熟练运用SQL语言实现数据基本查询，包括单表查询、分组统计查询和连接查询。
2. 掌握SQL嵌套查询和集合查询等各种高级查询的设计方法等，加深SQL语言的嵌套查询语句的理解，熟练掌握数据查询中的分组、统计、计算和集合的操作方法。

 二、实验要求：

1. 针对实验一设计的“学生课程”数据库设计各种单表查询SQL语句、分组统计查询语句；设计单个表针对自身的连接查询，设计多个表的连接查询。理解和掌握SQL查询语句各个子句的特点和作用，按照SQL程序设计规范写出具体的SQL查询语句，并调试通过。
2. 正确分析用户查询要求，设计各种嵌套查询和集合查询。
3. SQL程序设计规范包含SQL关键字大写、表名、属性名、存储过程名等标示符大小写混合、SQL程序书写缩进排列等编程规范。

 三、实验重点和难点：

实验重点：

1）分组统计查询、单表自身连接查询、多表连接查询、嵌套查询。

实验难点：

1. 区分元组过滤条件和分组过滤条件；确定连接属性，正确设计连接条件。
2. 相关子查询、多层EXIST嵌套查询。

 四、实验内容：（P87-P113)

 （一）简单查询操作

该实验包括投影、选择条件表达，数据排序，使用临时表等。

具体完成以下题目，将它们转换为SQL语句表示，在学生课程数据库中实现其数据查询操作。

例：（1)查询描述：查询所有学生的姓名与学号

       SQL语句：select sno,sname from student

       查询结果：截图或文本

题目：

1.求数学系学生的学号和姓名。

select Sno,Sname

    from student

where Sdept='MA';

2.求选修了课程的学生学号。

select distinct Sno

from sc;(可将重复的合并成一行)

或者

select Sno

from sc;

 

3.求选修课程号为‘1’的学生号和成绩，并要求对查询结果按成绩的降序排列，如果成绩相同按学号的升序排列。

select Sno,Grade

    from sc

    where Cno='1'

order by Grade desc,Sno;

4.求选修课程号为‘1’且成绩在80~90之间的学生学号和成绩，并将成绩乘以0.8输出。

select Sno,Grade*0.8

    from sc

where Cno='1'and Grade between 80 and 90;

5.求数学系或计算机系姓“张”的学生的信息。

select *

    from student

where Sdept in('MA','CS') and Sname like '张%';

查询计算机科学系；

      

select *

    from student

where Sdept in('MA','IS') and Sname like '张%';

查询信息系；

6.求缺少了成绩的学生的学号和课程号。 

select Sno,Cno

    from sc

where grade is null;

 

（二）连接查询操作。

该实验包括等值连接、自然连接、求笛卡儿积、一般连接、外连接、内连接、左连接、右连接和自连接等。

题目：

1.查询每个学生的情况以及他所选修的课程。

select student.*,Cname

    from student,sc,course

    where student.Sno=sc.Sno

and sc.Cno=course.Cno;

 

2.求学生的学号、姓名、选修的课程及成绩。

select student.Sno,Sname,Cname,Grade

    from student,sc,course

    where student.Sno=sc.Sno

and sc.Cno=course.Cno;

3.求选修课程号为‘1’且成绩在90以上的学生学号、姓名和成绩。

select student.Sno,Sname,Grade

    from student,sc

    where student.Sno=sc.Sno

and sc.Cno='1' and sc.Grade>90;

 4.查询每一门课程的间接先行课（即先行课的先行课）。

select first.Cno,second.Cpno

    from course first,course second

where first.Cpno=second.Cno;

 

 （三）嵌套查询操作：

该实验包括在SQL Server查询分析器中使用IN、比较符、ANY或ALL和EXISTS操作符进行嵌套查询操作。具体完成以下各题。将它们用SQL语句表示，在学生选课中实现其数据嵌套查询操作。

题目：

1.求选修了高等数学的学号和姓名。

select Sno,Sname

    from student

    where Sno in

           (select Sno

           from sc

           where Cno in

                  (select Cno

                  from course

                  where Cname='数学'

)

           );

或者

select student.Sno,Sname

    from student,sc,course

    where student.Sno=sc.Sno

    and sc.Cno=course.Cno

    and Cname='数学';

2.求‘2’课程的成绩高于刘晨的学生学号和成绩。

select Sno,Grade

     from sc

     where Grade>

          (select Grade

        from sc

        where Sno=

                 (select Sno

                  from student

                  where Sname='刘晨')

        and Cno='2'

        )

     and Cno='2';

 

3.求其他系中比计算机系某一学生年龄小的学生（即年龄小于计算机系年龄最大者的学生）。

select *

     from student

     where Sage

                 select Sage

                 from student

                 where Sdept='CS'

                 )

     and Sdept<>'CS';

 

4.求其他系中比计算机系学生年龄都小的学生。

select *

     from student

     where Sage

                 select Sage

                 from student

                 where Sdept='CS'

                 )

     and Sdept<>'CS';

 

5.求选修了‘2’课程的学生姓名。

select Sname

     from student

     where Sno in

     (select Sno

     from sc

     where Cno='2'

     );

或者

select Sname

     from student

     where exists

          (select *

           from sc

           where Sno=student.Sno

                 and Cno='2');

 

6.求没有选修‘2’课程的学生姓名。

select Sname

     from student

     where not exists

          (select *

           from sc

           where Sno=student.Sno

                 and Cno='2');

 

7.查询选修了全部课程的学生姓名。

select Sname

     from student

     where not exists

          (select *

           from course

           where not exists

                 (select *

                  from sc

                  where Sno=student.Sno

                    and Cno=course.Cno

                  )

        );

 

8.求至少选修了学号为“95002”的学生所选修全部课程的学生学号和姓名。

select distinct Sno

     from sc scx

     where not exists

          (select *

           from sc scy

           where scy.Sno='95002'and

                 not exists

                 (select *

                  from sc scz

                  where scz.Sno=scx.Sno and

                        scz.Cno=scy.Cno

                 )

          );

 

（四）集合查询和统计查询：

1. 分组查询实验。该实验包括分组条件表达、选择组条件表达的方法。
2. 使用函数查询的实验。该实验包括统计函数和分组统计函数的使用方法。
3. 集合查询实验。该实验并操作UNION、交操作INTERSECT和差操作MINUS的实现方法。

具体完成以下例题，将它们用SQL语句表示，在学生选课中实现其数据查询操作。

题目：

1.求学生的总人数。

select count(*)

     from student;

 2.求选修了课程的学生人数。

select count(distinct Sno)

     from sc;

 3.求课程和选修了该课程的学生人数。

select Cno,count(Sno)

     from sc

     group by Cno;

 4.求选修超过3门课的学生学号。

select Sno

     from sc

     group by Sno

     having count(*)>3;（更改条件>=确认结果是否正确）

 5.查询计算机科学系的学生及年龄不大于19岁的学生。

select *

     from student

     where Sdept='CS'

     union

     select *

     from student

     where Sage<=19;

 6.查询计算机科学系的学生与年龄不大于19岁的学生的交集。

select *

     from student

     where Sdept='CS'

     intersect

     select *

     from student

     where Sage<=19;（navicat中mysql没有intersect关键词）

或者

select *

    from student

    where Sdept='CS' and

                 Sage<=19;

 7.查询计算机科学系的学生与年龄不大于19岁的学生的差集。

select *

     from student

     where Sdept='CS'

     except

     select *

     from student

     where Sage<=19; （navicat中mysql没有excep关键词）

或者

select *

from student

where Sdept='CS'and Sage>19;

 8.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。

select Sno

     from sc

     where Cno='1' and Sno in

                        (select Sno

                         from sc

                         where Cno='2');

 9.查询选修课程‘1’的学生集合与选修课程‘2’的学生集合的差集。

select Sno

     from sc

     where Cno='1' and Sno in

                        (select Sno

                         from sc

                         where Cno<>'2');

 

五、实验方法：

将查询需求用SQL语言表示；在SQL Server查询编辑器的输入区中输入SQL查询语句；设置查询分析器的结果区为Standard Execute(标准执行)或Execute to Grid（网格执行）方式；发布执行命令，并在结果区中查看查询结果；如果结果不正确，要进行修改，直到正确为止。所使用的学生管理库中的三张表为： 

1.STUDENT（学生信息表）

SNO（学号）	SNAME（姓名）	SEX（性别）	SAGE（年龄）	SDEPT（所在系）
95001	李勇	男	20	CS
95002	刘晨	女	19	IS
95003	王名	女	18	MA
95004	张立	男	19	IS
95005	李明	男	22	CS
95006	张小梅	女	23	IS
95007	封晓文	女	20	MA

2.COURSE（课程表）

CNO（课程号）	CNAME（课程名）	CPNO（先行课）	CCREDIT（学分）
1	数据库	5	4
2	数学		2
3	信息系统	1	4
4	操作系统	6	3
5	数据结构	7	4
6	数据处理		2
7	PASCAL语言	6	4

3.SC（选修表）

SNO（学号）	CNO（课程号）	Grade(成绩)
95001	1	92
95001	2	85
95001	3	88
95002	2	90
95002	3	80
95003	1	78
95003	2	80
95004	1	90
95004	4	60
95005	1	80
95005	3	89
95006	3	80
95007	4	65

六、实验结果与分析（概括、分析与总结）：

有些题有多种解法，上述结果中，部分题写出了两种方法，在两种方法中可以运用到不同的查询，其中运用到了and、distinct(可以把重复的行合并成一行)、order by(排序)等关键词，可以轻松的解决题目。

七、实验心得：

本次实验，将本节的数据查询进行实践。通过实践，可以加强对查询语句的记忆以及其他关键词的用法，使得mysql语句有了更深的记忆。对本次实验，收获颇多，对于今后的学习有了更好的理解和帮助。