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《数据库原理及应用》课件第三章西藏大学工学院电信系数据库系统概论AnIntroductiontoDatabaseSystem第三章关系数据库标准语言SQL(续1）《数据库原理及应用》课件第三章3.4数据查询3.4.1单表查询3.4.2连接查询3.4.3嵌套查询3.4.4集合查

询3.4.5Select语句的一般形式《数据库原理及应用》课件第三章3.4.2连接查询连接查询：同时涉及多个表的查询连接条件或连接谓词：用来连接两个表的条件一般格式：[<表名1>.]<列名1><比较运算符>[<表名2>.]<列名2>[<表名1>.]<列名1>BETWEEN[<

表名2>.]<列名2>AND[<表名2>.]<列名3>连接字段：连接谓词中的列名称连接条件中的各连接字段类型必须是可比的，但名字不必是相同的《数据库原理及应用》课件第三章连接操作的执行过程嵌套循环法(NESTED-LOOP)

首先在表1中找到第一个元组，然后从头开始扫描表2，逐一查找满足连接件的元组，找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个元组。表2全部查找完后，再找表1中第二个元组，然后再从头开始扫描表2，逐一查找满足连接条件的元

组，找到后就将表1中的第二个元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个元组。重复上述操作，直到表1中的全部元组都处理完毕《数据库原理及应用》课件第三章排序合并法(SORT-MERGE)常用于=连接首先按连接属性对表1和表2排序对表1的第一

个元组，从头开始扫描表2，顺序查找满足连接条件的元组，找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个元组。当遇到表2中第一条大于表1连接字段值的元组时，对表2的查询不再继续《数据库原理及应用》课件第三章排序合并法找到表1的第二条元组，然后从刚才的中断点处继续顺

序扫描表2，查找满足连接条件的元组，找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个元组。直接遇到表2中大于表1连接字段值的元组时，对表2的查询不再继续重复上述操作，直到表1或表2中的全部元组都处理完毕为止《

数据库原理及应用》课件第三章索引连接(INDEX-JOIN)对表2按连接字段建立索引对表1中的每个元组，依次根据其连接字段值查询表2的索引，从中找到满足条件的元组，找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼接起来，形成结果表中一个元组《数

据库原理及应用》课件第三章连接查询（续）一、等值与非等值连接查询二、自身连接三、外连接四、复合条件连接《数据库原理及应用》课件第三章一、等值与非等值连接查询等值连接：连接运算符为=[例33]查询每个学生及其选修课程的情况SELECTStudent.*，SC.*FROMStude

nt，SCWHEREStudent.Sno=SC.Sno；《数据库原理及应用》课件第三章等值与非等值连接查询（续）Student.SnoSnameSsexSageSdeptSC.SnoCnoGrade200215121李勇男20CS20021512

1192200215121李勇男20CS200215121285200215121李勇男20CS200215121388200215122刘晨女19CS200215122290200215122刘晨女19CS2

00215122380查询结果：《数据库原理及应用》课件第三章等值与非等值连接查询（续）自然连接：[例34]对[例33]用自然连接完成。SELECTStudent.Sno，Sname，Ssex，Sage，Sdept，Cno，GradeFR

OMStudent，SCWHEREStudent.Sno=SC.Sno；《数据库原理及应用》课件第三章连接查询（续）一、等值与非等值连接查询二、自身连接三、外连接四、复合条件连接《数据库原理及应用》课件第三章二、

自身连接自身连接：一个表与其自己进行连接需要给表起别名以示区别由于所有属性名都是同名属性，因此必须使用别名前缀[例35]查询每一门课的间接先修课（即先修课的先修课）SELECTFIRST.Cno，SECOND.CpnoFROMCourseF

IRST，CourseSECONDWHEREFIRST.Cpno=SECOND.Cno；《数据库原理及应用》课件第三章自身连接（续）FIRST表（Course表）CnoCnameCpnoCcredit1数据库542数学23信息系统144操作系统635数

据结构746数据处理27PASCAL语言64《数据库原理及应用》课件第三章自身连接（续）CnoCnameCpnoCcredit1数据库542数学23信息系统144操作系统635数据结构746数据处理27PASCAL语言64SECOND表（Co

urse表）《数据库原理及应用》课件第三章自身连接（续）查询结果：CnoPcno173556《数据库原理及应用》课件第三章连接查询（续）一、等值与非等值连接查询二、自身连接三、外连接四、复合条件连接《数据库原理及应用》课件第三章三、外连接外连接与普通连接的区别

普通连接操作只输出满足连接条件的元组外连接操作以指定表为连接主体，将主体表中不满足连接条件的元组一并输出[例36]改写[例33]SELECTStudent.Sno，Sname，Ssex，Sage，Sdept，Cno，GradeFROMStudentLEFTOUTJOINS

CON(Student.Sno=SC.Sno)；《数据库原理及应用》课件第三章外连接（续）执行结果：Student.SnoSnameSsexSageSdeptCnoGrade200215121李勇男20CS192200215121李勇男

20CS285200215121李勇男20CS388200215122刘晨女19CS290200215122刘晨女19CS380200215123王敏女18MANULLNULL200215125张立男19ISN

ULLNULL《数据库原理及应用》课件第三章外连接（续）左外连接列出左边关系（如本例Student）中所有的元组右外连接列出右边关系中所有的元组《数据库原理及应用》课件第三章连接查询（续）一、等值与非等值连接查询二、自身连接三、外连接四、

复合条件连接《数据库原理及应用》课件第三章四、复合条件连接复合条件连接：WHERE子句中含多个连接条件[例37]查询选修2号课程且成绩在90分以上的所有学生SELECTStudent.Sno,SnameFROMStudent,SCWHEREStudent.Sn

o=SC.SnoAND/*连接谓词*/SC.Cno=‘2’ANDSC.Grade>90；/*其他限定条件*/《数据库原理及应用》课件第三章复合条件连接（续）[例38]查询每个学生的学号、姓名、选修的课程名及成绩SELECTStudent.Sno，Sname，Cname，GradeFROMStu

dent，SC，Course/*多表连接*/WHEREStudent.Sno=SC.SnoandSC.Cno=Course.Cno；《数据库原理及应用》课件第三章3.4数据查询3.4.1单表查询3.4.2连接查询3.4.3嵌套查询3.4.4集合查询3.4.5S

elect语句的一般形式《数据库原理及应用》课件第三章嵌套查询(续)嵌套查询概述一个SELECT-FROM-WHERE语句称为一个查询块将一个查询块嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HAVING短语的

条件中的查询称为嵌套查询《数据库原理及应用》课件第三章嵌套查询(续)SELECTSname/*外层查询/父查询*/FROMStudentWHERESnoIN（SELECTSno/*内层查询/子查询*/FROMSCWH

ERECno='2'）；《数据库原理及应用》课件第三章嵌套查询(续)子查询的限制不能使用ORDERBY子句层层嵌套方式反映了SQL语言的结构化有些嵌套查询可以用连接运算替代《数据库原理及应用》课件第三章嵌套查

询求解方法不相关子查询：子查询的查询条件不依赖于父查询由里向外逐层处理。即每个子查询在上一级查询处理之前求解，子查询的结果用于建立其父查询的查找条件。《数据库原理及应用》课件第三章嵌套查询求解方法（续）相关子查询：子查询的查询条件依赖于父查询首先取外层查询中表的第一个元组，

根据它与内层查询相关的属性值处理内层查询，若WHERE子句返回值为真，则取此元组放入结果表然后再取外层表的下一个元组重复这一过程，直至外层表全部检查完为止《数据库原理及应用》课件第三章3.4.3嵌套查询一、带有IN谓词的子查询二、带有比较运算符的子查询三、带有ANY（SOME）或

ALL谓词的子查询四、带有EXISTS谓词的子查询《数据库原理及应用》课件第三章一、带有IN谓词的子查询[例39]查询与“刘晨”在同一个系学习的学生。此查询要求可以分步来完成①确定“刘晨”所在系名SELECTSdeptFROMStudentWHER

ESname='刘晨'；结果为：CS《数据库原理及应用》课件第三章带有IN谓词的子查询（续）②查找所有在IS系学习的学生。SELECTSno，Sname，SdeptFROMStudentWHERESd

ept='CS'；结果为：SnoSnameSdept200215121李勇CS200215122刘晨CS《数据库原理及应用》课件第三章带有IN谓词的子查询（续）将第一步查询嵌入到第二步查询的条件中SELECTSno，Sname，Sde

ptFROMStudentWHERESdeptIN(SELECTSdeptFROMStudentWHERESname=„刘晨’)；此查询为不相关子查询。《数据库原理及应用》课件第三章带有IN谓词的子查询（续）用自身连接完成[例39]查询要求SELEC

TS1.Sno，S1.Sname，S1.SdeptFROMStudentS1，StudentS2WHERES1.Sdept=S2.SdeptANDS2.Sname='刘晨'；《数据库原理及应用》课件第三章带有IN谓词的子查询（续）[例40]查询选修了课程名为“信息系统”的学生学

号和姓名SELECTSno，Sname③最后在Student关系中FROMStudent取出Sno和SnameWHERESnoIN(SELECTSno②然后在SC关系中找出选FROMSC修了3号课程的学生学号WHERECnoIN(SEL

ECTCno①首先在Course关系中找出FROMCourse“信息系统”的课程号，为3号WHERECname=„信息系统’));SQL语言查询《数据库原理及应用》课件第三章带有IN谓词的子查询（续）用连接查询实现[例40]SEL

ECTSno，SnameFROMStudent，SC，CourseWHEREStudent.Sno=SC.SnoANDSC.Cno=Course.CnoANDCourse.Cname=„信息系统’；《数据库原理及应用

》课件第三章3.4.3嵌套查询一、带有IN谓词的子查询二、带有比较运算符的子查询三、带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询四、带有EXISTS谓词的子查询《数据库原理及应用》课件第三章二、带有比较运算符的

子查询当能确切知道内层查询返回单值时，可用比较运算符（>，<，=，>=，<=，!=或<>）。与ANY或ALL谓词配合使用《数据库原理及应用》课件第三章带有比较运算符的子查询（续）例：假设一个学生只可能在一个系学习，并且必须属于一个系，则

在[例39]可以用=代替IN：SELECTSno，Sname，SdeptFROMStudentWHERESdept=(SELECTSdeptFROMStudentWHERESname=„刘晨’)；《数据库原理及应用》课件第三章带有比较运算符的子查询（续）子查询一定要跟在比

较符之后错误的例子：SELECTSno，Sname，SdeptFROMStudentWHERE(SELECTSdeptFROMStudentWHERESname=„刘晨’)=Sdept；《数据库原理及应用》课件第三章带有比较运算符的子查询（续）［例41］找出每个

学生超过他选修课程平均成绩的课程号。SELECTSno，CnoFROMSCxWHEREGrade>=(SELECTAVG(Grade)FROMSCyWHEREy.Sno=x.Sno);相关子查询《数据库原理及应用》课件第三章带有比较运算符的子查询（续）可能的执行过程：1.从外层查询

中取出SC的一个元组x，将元组x的Sno值（200215121）传送给内层查询。SELECTAVG(Grade)FROMSCyWHEREy.Sno='200215121';2.执行内层查询，得到值88（近似值），用该值代

替内层查询，得到外层查询：SELECTSno，CnoFROMSCxWHEREGrade>=88；《数据库原理及应用》课件第三章带有比较运算符的子查询（续）3.执行这个查询，得到（200215121，1）（200215121，3）4.外层查询取出下一个元组重复做上述1至3步骤，直到外层的

SC元组全部处理完毕。结果为:（200215121，1）（200215121，3）（200215122，2）《数据库原理及应用》课件第三章3.4.3嵌套查询一、带有IN谓词的子查询二、带有比较运算符的子查询三、带有ANY（SOM

E）或ALL谓词的子查询四、带有EXISTS谓词的子查询《数据库原理及应用》课件第三章三、带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询谓词语义ANY：任意一个值ALL：所有值《数据库原理及应用》课件第三章带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询（续）需要配合使用比较运算符>

ANY大于子查询结果中的某个值>ALL大于子查询结果中的所有值<ANY小于子查询结果中的某个值<ALL小于子查询结果中的所有值>=ANY大于等于子查询结果中的某个值>=ALL大于等于子查询结果中的所有值<=ANY小于等于子查

询结果中的某个值<=ALL小于等于子查询结果中的所有值=ANY等于子查询结果中的某个值=ALL等于子查询结果中的所有值（通常没有实际意义）!=（或<>）ANY不等于子查询结果中的某个值!=（或<>）ALL不等于子查询结果中的任何一个值《数据库原理及应用》课件第三章带有ANY（SOME）或

ALL谓词的子查询（续）[例42]查询其他系中比计算机科学某一学生年龄小的学生姓名和年龄SELECTSname，SageFROMStudentWHERESage<ANY(SELECTSageFROMStudentWHERESdept='CS')ANDSdept<>„CS';/

*父查询块中的条件*/《数据库原理及应用》课件第三章带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询（续）结果：执行过程：1.RDBMS执行此查询时，首先处理子查询，找出CS系中所有学生的年龄，构成一个集合(

20，19)2.处理父查询，找所有不是CS系且年龄小于20或19的学生SnameSage王敏18张立19《数据库原理及应用》课件第三章带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询（续）用聚集函数实现[例42]SELECTSname，SageFROMStudentWHERESag

e<(SELECTMAX(Sage)FROMStudentWHERESdept=„CS')ANDSdept<>'CS‟;《数据库原理及应用》课件第三章带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询（续）[例43]查询其他系中比计算机科学系所有

学生年龄都小的学生姓名及年龄。方法一：用ALL谓词SELECTSname，SageFROMStudentWHERESage<ALL(SELECTSageFROMStudentWHERESdept='CS')ANDS

dept<>'CS‟;《数据库原理及应用》课件第三章带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询（续）方法二：用聚集函数SELECTSname，SageFROMStudentWHERESage<(SELECTMIN(Sag

e)FROMStudentWHERESdept='CS')ANDSdept<>'CS‟;《数据库原理及应用》课件第三章带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询（续）表3.5ANY（或SOME），ALL谓词与聚集函数、IN谓词的等价转换关系=<>或!=<<=>>=ANYIN

--<MAX<=MAX>MIN>=MINALL--NOTIN<MIN<=MIN>MAX>=MAX《数据库原理及应用》课件第三章3.4.3嵌套查询一、带有IN谓词的子查询二、带有比较运算符的子查询三、带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询四、带有EXISTS谓词的子查询《数据库原理及应用

》课件第三章带有EXISTS谓词的子查询(续）1.EXISTS谓词存在量词带有EXISTS谓词的子查询不返回任何数据，只产生逻辑真值“true”或逻辑假值“false”。若内层查询结果非空，则外层的WHERE子句返回真值若内

层查询结果为空，则外层的WHERE子句返回假值由EXISTS引出的子查询，其目标列表达式通常都用*，因为带EXISTS的子查询只返回真值或假值，给出列名无实际意义2.NOTEXISTS谓词若内层查询结果非空，则外层的WHERE子句返回假值若内层查询结果为空，则外层的WHERE子句返回真值《

数据库原理及应用》课件第三章带有EXISTS谓词的子查询(续）[例44]查询所有选修了1号课程的学生姓名。思路分析：本查询涉及Student和SC关系在Student中依次取每个元组的Sno值，用此值去检查SC关系

若SC中存在这样的元组，其Sno值等于此Student.Sno值，并且其Cno='1'，则取此Student.Sname送入结果关系《数据库原理及应用》课件第三章带有EXISTS谓词的子查询(续）用嵌套查询SELECTSnameFROMStudentWH

EREEXISTS(SELECT*FROMSCWHERESno=Student.SnoANDCno='1')；《数据库原理及应用》课件第三章带有EXISTS谓词的子查询(续）用连接运算SELECTSnameFROMStudent,SC

WHEREStudent.Sno=SC.SnoANDSC.Cno='1';《数据库原理及应用》课件第三章带有EXISTS谓词的子查询(续）[例45]查询没有选修1号课程的学生姓名。SELECTSnameFROMStudentWHERENOTEX

ISTS(SELECT*FROMSCWHERESno=Student.SnoANDCno='1')；《数据库原理及应用》课件第三章带有EXISTS谓词的子查询(续）不同形式的查询间的替换一些带EXISTS或NOTEXISTS谓词的子查询不能被其他形式的子查询等价替换

所有带IN谓词、比较运算符、ANY和ALL谓词的子查询都能用带EXISTS谓词的子查询等价替换用EXISTS/NOTEXISTS实现全称量词(难点)SQL语言中没有全称量词（Forall）可以把带有全称量词的谓词转换为等价的带有存在量词的谓词：(x)P≡(x(P))《数据

库原理及应用》课件第三章带有EXISTS谓词的子查询(续）例：[例39]查询与“刘晨”在同一个系学习的学生。可以用带EXISTS谓词的子查询替换：SELECTSno，Sname，SdeptFROMStudentS1WHEREEXISTS

(SELECT*FROMStudentS2WHERES2.Sdept=S1.SdeptANDS2.Sname=„刘晨’)；《数据库原理及应用》课件第三章带有EXISTS谓词的子查询(续）[例46]查询选修了全部课程的学生姓名。SELECTSnameFROMSt

udentWHERENOTEXISTS（SELECT*FROMCourseWHERENOTEXISTS(SELECT*FROMSCWHERESno=Student.SnoANDCno=Course.Cno））；《数据库原理及应用》课件第三章带有EX

ISTS谓词的子查询(续）用EXISTS/NOTEXISTS实现逻辑蕴函(难点)SQL语言中没有蕴函(Implication)逻辑运算可以利用谓词演算将逻辑蕴函谓词等价转换为：pq≡p∨q《数据库原理及应用》课件第三章带有EXISTS谓词的子查询(续）[例47]查询至少选修了学生

200215122选修的全部课程的学生号码。解题思路：用逻辑蕴函表达：查询学号为x的学生，对所有的课程y，只要200215122学生选修了课程y，则x也选修了y。形式化表示：用P表示谓词“学生200215122选修了课程y”用q表示谓词“学生x选修了课程y”则上述查询

为:(y)pq《数据库原理及应用》课件第三章带有EXISTS谓词的子查询(续）等价变换：(y)pq≡(y((pq))≡(y((p∨q)))≡y(p∧q)变换后语义：不

存在这样的课程y，学生200215122选修了y，而学生x没有选。《数据库原理及应用》课件第三章带有EXISTS谓词的子查询(续）用NOTEXISTS谓词表示：SELECTDISTINCTSnoFROMSCSCXWH

ERENOTEXISTS(SELECT*FROMSCSCYWHERESCY.Sno='200215122'ANDNOTEXISTS(SELECT*FROMSCSCZWHERESCZ.Sno=SCX.SnoANDSCZ

.Cno=SCY.Cno))；《数据库原理及应用》课件第三章3.4数据查询3.4.1单表查询3.4.2连接查询3.4.3嵌套查询3.4.4集合查询3.4.5Select语句的一般形式《数据库原理及应用》课件第三章3.4.4集合查询集合操作的种类并操作UNION交操作INTERS

ECT差操作EXCEPT参加集合操作的各查询结果的列数必须相同；对应项的数据类型也必须相同《数据库原理及应用》课件第三章集合查询（续）[例48]查询计算机科学系的学生及年龄不大于19岁的学生。方法一：SELECT*FROMStudentWH

ERESdept='CS'UNIONSELECT*FROMStudentWHERESage<=19；UNION：将多个查询结果合并起来时，系统自动去掉重复元组。UNIONALL：将多个查询结果合并起来时，保留重

复元组《数据库原理及应用》课件第三章集合查询（续）方法二：SELECTDISTINCT*FROMStudentWHERESdept='CS'ORSage<=19；《数据库原理及应用》课件第三章集合查询（续）[例49]查询选修了课程1或者选修了课程2的学生。SELECTSnoFROMS

CWHERECno='1'UNIONSELECTSnoFROMSCWHERECno='2'；《数据库原理及应用》课件第三章集合查询（续）[例50]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*FROMStudentWHE

RESdept='CS'INTERSECTSELECT*FROMStudentWHERESage<=19《数据库原理及应用》课件第三章集合查询（续）[例50]实际上就是查询计算机科学系中年龄不大于19岁的学

生SELECT*FROMStudentWHERESdept='CS'ANDSage<=19；《数据库原理及应用》课件第三章集合查询（续）[例51]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SELECTSnoFROMSCWHERECno='1'INTERSECTSE

LECTSnoFROMSCWHERECno='2'；《数据库原理及应用》课件第三章集合查询（续）[例51]实际上是查询既选修了课程1又选修了课程2的学生SELECTSnoFROMSCWHERECno='1

'ANDSnoIN(SELECTSnoFROMSCWHERECno='2')；《数据库原理及应用》课件第三章集合查询（续）[例52]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*FROMStudentWHERESdept='CS'EXCEPTSELEC

T*FROMStudentWHERESage<=19;《数据库原理及应用》课件第三章集合查询（续）[例52]实际上是查询计算机科学系中年龄大于19岁的学生SELECT*FROMStudentWHERESdept='CS'AND

Sage>19；《数据库原理及应用》课件第三章3.4数据查询3.4.1单表查询3.4.2连接查询3.4.3嵌套查询3.4.4集合查询3.4.5Select语句的一般形式《数据库原理及应用》课件第三章3.4.5SELECT语句的一般格式SELECT[ALL|DISTINC

T]<目标列表达式>[别名][，<目标列表达式>[别名]]…FROM<表名或视图名>[别名][，<表名或视图名>[别名]]…[WHERE<条件表达式>][GROUPBY<列名1>[HAVING<条件表达式>]][ORDERBY<列名2>[ASC|DESC]《数据库原理及应用》课件第三

章下周见…放松一会儿……