【总结记录】《MySQL必知必会》读后笔记，结合 leetcode 例题理解

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：

  1. 任意两行都不具有相同主键值
  2. 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）

  1. 不更新主键列中的值
  2. 不重用主键列的值
  3. 不在主键列中使用可能会更改的值

• 为什么用 MySQL？

  1. 开源，免费
  2. 性能好，执行快
  3. 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= =

1. 选择数据库

USE databaseName;

2. 查看数据库

SHOW DATABASES;

3. 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：

1. 对于长的合法清单，IN 的语法更清楚
2. 一般比 OR 更快
3. 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：
  1. 信息不重复，不浪费时间、空间
  2. 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）
  3. 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：
  1. 缩短 SQL 语句
  2. 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_id
	AND oi.order_num = o.order_num
	AND 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：
  1. 在单个查询中，从不同的表返回类似结构的数据
  2. 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.ManagerID
    AND 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
FROM
    Employee e, Department d # 两个表之间的内联结，获取部门名
WHERE
    e.departmentID = d.ID
    AND
    (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～