山东大学 2020级数据库系统 实验五

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写在前面

做数据库实验一定要静得下心来，才能发现其中的错误然后进行改正。同时，如果发现 SQL 语句总是报错，“一定是你错了，只是不知道错在哪里！”

其次，SQL 语句中较为复杂的点博主都进行了注释，希望大家一定要看懂思路后自己写一遍，而不是盲目的 Ctrl+C，Ctrl+V，切记切记！！

实验五

实验五主要考察的内容如下：
对于聚集函数 sum, max, count 的使用，同时有无 group by 的意识；

对于分部分查询的熟练程度；（可能会有其他方法，但这部分我分块查询用的比较多~~）

对于 union all 的了解及区分 union all 和 union 的区别；

• 5-1 在学生表pub.student中统计名字（姓名的第一位是姓氏，其余为名字，不考虑复姓）的使用的频率，将统计结果放入test5_01中，表结构如下。
  First_name varchar(4) frequency numeric(4)
  国强 1034
  红 1232
  卫东 2323
  ………………
  思路：
  1. 使用 substr() 函数取出名字中的姓；
  2. 然后对所有姓进行 count 计数即可

create table test5_01 as
	select distinct substr(name, 2, length(name)) first_name, count(*) frequency
	from pub.student
	group by substr(name, 2, length(name))

• 5-2 在学生表pub.student中统计名字（姓名的第一位是姓氏，不作统计，名字指姓名的第二个之后的汉字）的每个字使用的频率，将统计结果放入test5_02中（特别提示：需要区别union和union all的不同），表结构如下。
  letter varchar(2) frequency numeric(4)
  锋 1034
  红 1232
  鹏 2323
  ………………
  避坑指南：

  1. 需要先选出姓名中的第二个字和第三个字，然后再对他们进行统一的计数；

  思路：
  1. 选出名字中的第二个字，记为集合 A，然后使用 union all 来连接名字中第三个字的集合，记为B；（union 和 union all 的区别在于一个去重，一个不去重）
  2. 然后对 A $\cup$ B 进行统一的计数即可；

create table test5_02
	(letter varchar(2),
	frequency numeric(4))

insert into test5_02
select letter, count(*) frequency
from ((select substr(name, 2, 1) letter
	   from pub.student
	   where substr(name, 2, 1) is not null)
	 union all
	  (select substr(name, 3, 1) letter
	   from pub.student
	   where substr(name, 3, 1) is not null))
group by letter

• 5-3 创建"学院班级学分达标情况统计表1"test5_03，依据pub.student， pub.course，pub.student_course统计形成表中各项数据，成绩>=60为及格计入学分，总学分>=10算作达标，院系为空值的数据不统计在下表中，表结构：院系名称dname、班级class、学分达标人数p_count1、学分未达标人数p_count2、总人数p_count。
  Dname varchar(30) class varchar(10) P_count1 Int P_count2 int P_count int
  计算机学院 2006
  计算机学院 2007
  软件学院 2006
  ………………
  注意：此题较难，如果你现在静不下来，那就下下道题吧；如果能够静下来，Let’s go
  避坑指南：

  1. “成绩 >= 60” 是指该学生该门课的成绩的最大值 >= 60；（可能有考了多次的学生）
  2. 有的学生在 pub.student 中，但是他没有选课，因此又不在 pub.student_course 中。这部分学生应该算作学分未达标 p_count2。因此，这部分这么难算，为何不用 p_count - p_count1 呢？（我也给出计算 p_count2 的代码啦，有兴趣可以看看~~）
  3. 有的学院班级的学生全部都学分不达标；（其实只有一个‘生命科学学院 2008’，帮忙就帮到这儿啦，具体人数还是自己算一算哈~~）当时卡了我好久/(ㄒoㄒ)/~~

  思路：（分块查询）

  1. 先从 pub.student 中选出 dname, class, p_count，结果记为 t1；
  2. 再从 t2 表中找到 p_count1：需要先找到每个学生每门课的最高分，在通过最高分判定是否得到相应的学分，再用 sum(credit) 来得到学分的和，最后进行判定；
  3. p_count2 使用 p_count - p_count1 即可；

create table test5_03
	(dname varchar(30),
	class varchar(10),
	p_count1 int,
	p_count2 int,
	p_count int)

-----------一张表一张表地看思路更清晰哦（一共就 t1，t2 两张表）--------------
insert into test5_03
select t1.dname, t1.class, t2.p_count1, (t1.p_count - t2.p_count1) p_count2, t1.p_count
from 
	(select distinct dname, class, count(*) p_count
	from pub.student
	where dname is not null
	group by dname, class) t1,					--t1 表：找到 dname, class, p_count
	
	(select distinct dname, class, count(*) p_count1
	from 
		(select sid, dname, class, sum(credit) sum_credit	--找到总学分
		from 
			(select sid, cid, dname, class, max(score) max_score	--找到成绩的最大值
			from pub.student_course natural join pub.student
			group by sid, cid, dname, class) natural join pub.course
		where max_score >= 60					--最大成绩 >= 60 才计入学分
		and dname is not null
		group by sid, dname, class)
	where sum_credit >= 10						--总学分 > 10 才选出来
	group by dname, class) t2,					--t2 表：找到 p_count1（找 dname 和 class 是为了在后面进行连接）

where t1.dname = t2.dname
and t1.class = t2.class

现在给出计算 p_count2 的代码，有兴趣可以看看哈~~

select distinct dname, class, count(*) p_count2
from 
	((select sid, dname, class, sum(credit) sum_credit		--选了课但是没有达标的学生
	from 
		(select sid, cid, dname, class, max(score) max_score
		from pub.student_course natural join pub.student
		group by sid, cid, dname, class) natural join pub.course
	where max_score >= 60
	and dname is not null
	group by sid, dname, class)
union
	(select distinct sid, dname, class, 0 as sum_credit		--在 pub.student 中但是不在 pub.student_course 中的学生，这部分学生也算作不达标哦~~
	from pub.student
	where sid not in
		(select sid
		from pub.student_course)))
where sum_credit < 10
group by dname, class

• 5-4 创建"学院班级学分达标情况统计表2"test5_04，依据pub.student， pub.course，pub.student_course统计形成表中各项数据，成绩>=60为及格计入学分，2008级及之前的班级总学分>=8算作达标，2008级之后的班级学分>=10算作达标，院系为空值的数据不统计在下表中，表结构：院系名称dname、班级class、学分达标人数p_count1、学分未达标人数p_count2、总人数p_count。
  Dname varchar(30) class varchar(10) P_count1 int P_count2 int P_count int
  计算机学院 2006
  计算机学院 2007
  软件学院 2006
  ………………
  思路：
  1. 如果你看懂了 5-3 的思路，那么相信这道题对你来说会比较简单。只需要改变一下条件，增加一个判定即可；

create table test5_04
	(dname varchar(30),
	class varchar(10),
	p_count1 int,
	p_count2 int,
	p_count int)

-----------一张表一张表地看思路更清晰哦（一共就 t1，t2 两张表）--------------
insert into test5_04
select t1.dname, t1.class, t2.p_count1, (t1.p_count - t2.p_count1) p_count2, t1.p_count
from 
	(select distinct dname, class, count(*) p_count
	from pub.student
	where dname is not null
	group by dname, class) t1,
	
	(select distinct dname, class, count(*) p_count1
	from 
		(select sid, dname, class, sum(credit) sum_credit
		from 
			(select sid, cid, dname, class, max(score) max_score
			from pub.student_course natural join pub.student
			group by sid, cid, dname, class) natural join pub.course
		where max_score >= 60
		and dname is not null
		group by sid, dname, class)
	where sum_credit >= 					--Look at here! 增加的条件在这里 —— 就是根据 class 来决定 sum_credit 的判定条件哦
		case
			when class <= 2008 then 8
			when class > 2008 then 10
		end
	group by dname, class) t2
	
where t1.dname = t2.dname
and t1.class = t2.class

手动算 p_count2 也是在相同的地方加上 case 即可。

• 5-5 注意事项：
  如果一个学生一门课程有多次成绩，仅仅计算最高成绩，也就是只用他的最好成绩参加如下统计。
  5． 查询各院系（不包括院系名称为空的）的数据结构平均成绩avg_ds_score、操作系统平均成绩avg_os_score，平均成绩四舍五入到个位，创建表test5_05，表结构及格式如下：
  Dname Avg_ds_score Avg_os_score
  马克思主义学院 72 70
  软件学院 77 74
  艺术学院 77 76
  医学院 74 73
  思路：
  1. 主要还是运用了分块查询的思想；
  2. 先从 t1 表中找到唯一的 dname 属性值；
  3. 然后从 t2 表中找到“数据结构”课程成绩的平均值；（注意其中包含了一个求最大值的过程）
  4. 同样，接着从 t2 表中找到“操作系统”课程成绩的平均值；（也有一个求最大值的过程）
  5. 最后使用 dname 来进行连接即可；（或者直接 natural join 也行）

create table test5_05
	(dname varchar(20),
	avg_ds_score int,
	avg_os_score int);

insert into test5_05
select distinct t1.dname, t2.avg_ds_score, t3.avg_os_score
from
	(select distinct dname
	from pub.student) t1,
	(select distinct dname, round(avg_ds_score, 0) avg_ds_score
	from 
		(select distinct dname, avg(max_ds_score) avg_ds_score
		from 
			(select distinct sid, dname, max(score) max_ds_score
			from pub.student natural join pub.student_course
			where cid = (select cid from pub.course where name = '数据结构')
			group by sid, dname)
		group by dname)) t2,
	(select distinct dname, round(avg_os_score, 0) avg_os_score
	from 
		(select distinct dname, avg(max_os_score) avg_os_score
		from 
			(select distinct sid, dname, max(score) max_os_score
			from pub.student natural join pub.student_course
			where cid = (select cid from pub.course where name = '操作系统')
			group by sid, dname)
		group by dname)) t3
where t1.dname = t2.dname
and t2.dname = t3.dname

• 5-6 查询"计算机科学与技术学院"的同时选修了数据结构、操作系统两门课的学生的学号sid、姓名name、院系名称dname、数据结构成绩ds_score、操作系统成绩os_score，创建表test5_06。
  思路：
  1. 分块查询：先找到同时选了这两门课的学生的 sid, name，在分别找这两门课的成绩；
  2. 使用存在性检测 not exists … except(minus) … 结构可以找到同时选修了这两门课的学生的 sid, name；
  3. 需要注意的是：这两门课的成绩都需要用对应成绩的最大值哦~~

create table test5_06 as
	select t1.sid, t1.name, '计算机科学与技术学院' as dname, t2.ds_score, t3.os_score
	from 
		(select sid, name
		from pub.student S
		where dname = '计算机科学与技术学院'
		and not exists
		(	(select cid
			from pub.course
			where name = '数据结构' or name = '操作系统')
		minus
			(select cid
			from pub.student_course T
			where S.sid = T.sid))) t1,
			
		(select sid, max(score) ds_score
		from pub.student_course
		where cid = (select cid from pub.course where name = '数据结构')
		group by sid) t2,
		
		(select sid, max(score) os_score
		from pub.student_course
		where cid = (select cid from pub.course where name = '操作系统')
		group by sid) t3
		
	where t1.sid = t2.sid
	and t2.sid = t3.sid

• 5-7 查询计算机科学与技术学院的选修了数据结构或者操作系统的学生的学号sid、姓名name、院系名称dname、数据结构成绩ds_score、操作系统成绩os_score，创建表test5_07。
  思路：
  1. 先去找到计算机科学与技术学院选修了“数据结构”或者“操作系统”的学生的 sid, name；
  2. 由于二者只修其一的学生我们同样需要将它保留下来，因此可以使用 natural left outer join来连接成绩；
  3. 这两门课的成绩同样注意使用最大值即可；

create table test5_07 as
	select sid, name, dname, ds_score, os_score
	from 
		(select distinct sid, name, dname
		from pub.student natural join pub.student_course
		where dname = '计算机科学与技术学院'
		and cid in (select cid from pub.course where name = '数据结构' or name = '操作系统')) 
	natural left outer join 
		(select distinct sid, max(score) ds_score
		from pub.student_course natural join pub.course
		where name = '数据结构'
		group by sid)
	natural left outer join
		(select distinct sid, max(score) os_score
		from pub.student_course natural join pub.course
		where name = '操作系统'
		group by sid)

• 5-8 查询计算机科学与技术学院所有学生的学号sid、姓名name、院系名称dname、数据结构成绩ds_score、操作系统成绩os_score，创建表test5_08。
  思路：
  1. 直接找到计算机科学与技术学院所有学生的 sid, name；
  2. 接着找到每门课成绩的最大值；
  3. 最后使用 natural left outer join 即可；

create table test5_08 as
	select sid, name, dname, ds_score, os_score
	from 
		(select distinct sid, name, dname
		from pub.student
		where dname = '计算机科学与技术学院') 
	natural left outer join 
		(select distinct sid, max(score) ds_score
		from pub.student_course natural join pub.course
		where name = '数据结构'
		group by sid)
	natural left outer join
		(select distinct sid, max(score) os_score
		from pub.student_course natural join pub.course
		where name = '操作系统'
		group by sid)

再次强调：一定是看懂思路之后自己实践哈~~
有问题还请斧正！