双非本科准备秋招(2)——力扣基础sql与二分搜索

LeetCode高频SQL50题（基础版）

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虽然题目基础，但是发现自己好多sql知识点没掌握，现在学一道题就顺便把不会的部分都补上。

第一题、第二题：简单的左连接、内连接，没啥可复盘的。

第三题：1581. 进店却未进行过交易的顾客

我一般都先写个select * 巴拉巴拉的，看看能产生什么结果，左连接一下就发现答案了。

为null的代表没交易过，只需要根据customer_id分组，然后找出transaction_id为null的，然后count一下数量即可。

一开始写的transaction_id=null，后来才知道null不能参与运算，也不能参与聚合函数运算，要用is，is可以测试一个布尔值（true/false/null)，一般情况下和 null 连用，比较该字段的值是否为空(is null / is not null)

代码如下：

select customer_id, count(*) as count_no_trans from Visits v

left join Transactions t on v.visit_id = t.visit_id

where transaction_id is null

group by customer_id;

第四题：上升的温度

自己连接自己，如图，答案呼之欲出，一开始以为一定是按顺序给出的（想当然了），虽然题目没说，果然错了

后来想到两个表连接到一起，连接条件是日期之间差一，where的条件就是找到日期大的温度高于日期小的温度，怎么对日期操作呢？搜了一下，学到了个函数：select date_add(日期, interval 1 day);

select w2.id as Id

from Weather w1

join Weather w2

on w2.recordDate = date_add(w1.recordDate, interval 1 day)

where w1.temperature < w2.temperature

解释：w1和w2就是连接后表格中前半部分和后半部分的内容（连接条件如代码所示），要找的就是w2温度大于w1的

第五题、每台机器的进程平均运行时间

计算每个机器的平均运行时间，肯定根据机器分组，分组后怎么办呢？首先得求出总的时间吧，总时间是sum(end-start)，可以看到end是＋，start是-，所以这里可以用case语句判断一下activity_type的值，case when activity_type = 'end' then 1 else -1 end，这就得出了正负号，然后再用timestamp * (case when activity_type = 'end' then 1 else -1 end)，这不就是每个进程的总时间了吗，然后用sum计算每个机器的总时间：sum(timestamp * (case when activity_type = 'end' then 1 else -1 end))，需要除以进程的数量的一半，即(count(process_id)/2)，然后四舍五入的函数是round（number， cnt），cnt就是四舍五入保留几位小数。

代码如下：

select machine_id,

round(sum(timestamp * (case when activity_type = 'end' then 1 else -1 end)) / (count(process_id)/2), 3) as processing_time

from Activity

group by machine_id

第六题、员工奖金

这题没啥新意，普通的连接，还是注意null不能参加运算就行。

第七题、学生们参加各科测试的次数

多表联查，有点难度。students表要与subjects表连接，然后左连接examinations表，因为所有的学生都必须出现

按照students的学生id加subjects学科名字进行分组，统计examinations里学科名字出现次数，null不会统计，所以没参加的为0。

  select s.student_id, s.student_name, sb.subject_name, count(e.subject_name) attended_exams 
  from students s
  join subjects sb
  left join examinations e
  on s.student_id = e.student_id
  and sb.subject_name = e.subject_name
  group by s.student_id, sb.subject_name
  order by s.student_id, sb.subject_name

第八题、至少有5名直接下属的经理

自己连接自己，连接条件是managerId和id相等。一开始按name分组错了，发现可能会有重名的经理，应该按id分组，分组后再判断是否大于5，用having。

select e2.name

from employee e1

join employee e2

on e1.managerId = e2.id

group by e2.id

having count(*) >= 5

复习了一下常见的函数的用法：

字符串函数：

  # concat(s1, s2) 字符串拼接
  select concat('aaa', 'bbb');
  # lower(s) 转小写
  select lower('SSSsss');
  # upper(s) 转大写
  select upper('awfSSS');
  # lpad(str, n, pad) 用pad左填充str，达到n个长度。同理rpad是右填充
  select lpad('1293', 8, '0'); -- 常用于这种不足补0的
  # trim(s) 去掉s头尾的空格
  select trim('   ss         ');
  # substring(s, start, len) 截取从start开始，长度为len的字符
  select substring('abcde', 1, 4); -- 结果abcd

数值函数：

  # ceil(x) 向上取整
  # floor(x) 向下取整
  # mod(x, y)  x%y
  # rand()  0-1的随机数
  # round(x,y) x四舍五入，保留y位
  select ceil(round(rand(), 2)); -- 结果必为1

日期函数：

  # curdate()当前日期
  select curdate();
  # curtime()当前时间
  select curtime();
  # now()当前日期和时间
  select now();
  # year(date) month(date) day(date) 获取指定date的年份，月份，日期
  select year('2021-02-12'), day('2021-02-12'), month('2021-02-12');
  # date_add(date, interval expr type) 日期加减运算
  select date_add('2021-02-12', interval 1 year);
  select date_sub('2021-02-12', interval 10 month);
  # datediff(date1, date2)返回date1之间date2的天数
  select datediff('2021-02-12', '2022-02-11'); -- 结果为 -364

流程函数：

  # if(value, t, f) 为真返回t，否则返回f
  select if(2=2, '啊对对对', '不对');
  # ifnull(value1, value2) value1不为空返回value1，否则返回value2
  select ifnull(null, '大意了');
  # case有两种写法，区别就是第一种的条件可灵活编写，第二种是固定写一个值，然后每次when都判断是否等于这个值。
  # case when (vall) then (res1) ``` else (default) end
  select
      case when(1=2) then '啊对对对'
           when(1=3) then '行行行'
           else '嗯嗯嗯'
           end;   -- 返回嗯嗯嗯
  # case (v1) when (v) then (res1) else (default) end
  select
      case 1 when 2 then '啊对对对'
             when 3 then '行行行'
             else '嗯嗯嗯'
          end;   -- 返回嗯嗯嗯

复习了一下sql语句编写顺序和执行顺序：

直接贴上黑马的PPT了，执行的时候先from哪个表，然后where条件，再分组，再执行分组后条件having，然后才select出字段列表，再排序，最后分页。之前一直模模糊糊的，这次搞懂了。

LeetCode二分查找

跟着黑马学了学算法，讲的真好，以前只会套板子，今天对二分搜索有了比较深刻的理解。想学学算法数据结构的，强烈推荐Java数据结构与算法课程导学哔哩哔哩bilibili

刷了刷leetcode简单的二分搜索，水题704、35，考察最基础的二分搜索。34考察二分搜索的边界问题，leftmost和rightmost。

二分搜索有很多种形式：

这样的

 public static int binarySearchBasic(int[] a, int target){
          int i = 0, j = a.length-1;
          while (i <= j){
              int m = (i + j) >>> 1;
              if(a[m] < target){
                  i = m+1;
              }
              else if(target < a[m]){
                  j = m-1;
              }
              else{
                  return m;
              }
          }
          return -1;
      }

这样的

  public static int binarySearchAlternative(int[] a, int target){
      int i = 0, j = a.length, m = 0;
      while(i < j){
          m = (i + j) >>> 1;
          if(target < a[m]){
              j = m;
          }
          else if(a[m] < target){
              i = m+1;
          }
          else{
              return m;
          }
      }
      return -1;
  }

还有这样的

  public static int binarySearchLeftMost(int[] a, int target){
          int i = 0, j = a.length-1;
          while(i <= j){
              int m = (i + j) >>> 1;
              if(target <= a[m]){
                  j = m-1;
              }
              else if(a[m] < target){
                  i = m+1;
              }
          }
          return i;
      }

之前学的时候就很头疼，while判断一会有等号一会没等号，返回值一会是m一会是i的，看了很多资料也不是很理解。

其实while循环里是否有等号与i和j的取值有关，i为0，j为a.length-1时，i和j都有可能成为目标值，所以如果while里不写等号就可能漏判一次i==j的情况；而当j取值为a.length的时候，j一定不会是目标值，而是作为右边界，所以不需要判断i==j，如果加上=，当i等于m，可能j一直取m，于是i=j=m，就死循环了。

那考虑重复元素的情况，就衍生出了搜索最左侧和最右侧元素的代码，下面是leftmost

  public static int binarySearchLeftMost(int[] a, int target){
      int i = 0, j = a.length-1;
          int candidator = -1;
          while(i <= j){
              int m = (i + j) >>> 1;
              if(target < a[m]){
                  j = m-1;
              }
              else if(a[m] < target){
                  i = m+1;
              }
              else{
                  candidator = m;
                  j = m-1;
              }
          }
          return candidator;        
  }

candidator为候选键，else代码里说明了target==a[m]，改造一下，当target等于a[m]的时候，记录当前m的值，然后继续向左侧缩小。

我们可以发现，退出循环的时候，i一定比j大1，而j不断向左缩小边界，最后的取值一定是找到的元素的左边，所以i就代表找到的元素的下标。所以，我们可以省略candidate，然后合并if判断，得到如下代码：

public static int binarySearchLeftMost(int[] a, int target){
      int i = 0, j = a.length-1;
          int candidator = -1;
          while(i <= j){
              int m = (i + j) >>> 1;
              if(target <= a[m]){
                  j = m-1;
              }
              else if(a[m] < target){
                  i = m+1;
              }
          }
          return i;
  }

找rightmost的代码也类似：

  /**
       * 找最右边的，就是a[m] <= target的时候继续增加i，最后i会到了目标值的右侧，需要减1，为什么找leftmost不用减1？
       * 因为退出条件是i<=j，则最终一定是i在j的右边，找左侧最大的值时，j一直找到不是为止，则i正好在j右侧，代表最左侧元素
       * 而找右侧最大值时，i一直找到不是为止，j代表最右侧元素，所以返回i-1和j才代表目标下标
       */
  public static int binarySearchRightMost(int[] a, int target){
      int i = 0, j = a.length-1;
      while(i <= j){
          int m = (i + j) >>> 1;
          if(target < a[m]){
              j = m-1;
          }
          else {
              i = m+1;
          }
      }
      return i-1;
  }

理解了这个之后，leetcode的34题：在排序数组中查找元素的第一个和最后一个位置 就很简单了。

leetcode374：猜数字大小。这题倒也不难，就是得转转脑子。其实还是普通的二分查找，区别是，i和j不再是下标了，而是目标值的可能值，所以val就是目标值的可能值，m的取值是guess函数的返回值，代表目标值与val值谁大谁小。理清楚这个关系，这个题也不难。

public int guessNumber(int n) {
          int i = 1, j = n;
          // 1 10 11 m = guess(5) 5>> 1;
              int m = guess(val);
              if (m == 1) {
                  i = val + 1;
              } else if (m == -1) {
                  j = val - 1;
              } else {
                  return val;
              }
          }
          return i;
      }