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SQL知识点总结

news 来源：原创 2025/5/9 15:35:21

总结的知识点主要来源于前段时间在牛客刷SQL题目中遇到的错误

1.WHERE字句不能与高级函数连用

2.去重——distinct

3.不等于某个值

4.查多个范围内的值

5. 升/降序排序

6.占位符

7.统计某类别总数+计算平均值

8.合并查询——UNION （ALL）

9.CASE 函数（添加新字段）

10.日期相关函数

11.字符串分割

12.取出某属性为最小值的记录

13.CTE与滑动窗口函数

CTE（Common Table Expression，公共表表达式）

滑动窗口函数的基本概念

滑动窗口函数的语法

关键点

常见的滑动窗口函数

示例

滑动窗口函数的优势

14.日期函数与滑动窗口应用

1.WHERE字句不能与高级函数连用

### 选项A:

```sql

select productid from orders where count(productid) > 1

```

这个查询试图从`orders`表中选择`productid`，其中`productid`的数量大于1。然而，这个查询语句在SQL中是无效的，因为`WHERE`子句不能直接使用聚合函数（如`COUNT`）。聚合函数通常在`HAVING`子句中使用，该子句用于过滤聚合结果。

### 选项D:

```sql

select productid from orders group by productid having count(productid) > 1

```

这个查询是有效的。它首先按`productid`对`orders`表进行分组，然后使用`HAVING`子句来过滤那些`productid`出现次数大于1的组。这意味着它返回的是那些在订单中至少出现两次的产品ID。

总结：

- **选项A**试图执行一个无效的SQL查询，因为它错误地在`WHERE`子句中使用了聚合函数。

- **选项D**正确地使用了`GROUP BY`和`HAVING`子句来选择那些在订单中至少出现两次的产品ID。

### 1. 聚合函数

聚合函数用于从一组值中生成单个值。常见的聚合函数包括：

- `COUNT()`：计算行数。

- `SUM()`：计算数值列的总和。

- `AVG()`：计算数值列的平均值。

- `MAX()`：找出数值列的最大值。

- `MIN()`：找出数值列的最小值。

### 2. GROUP BY 子句

`GROUP BY`子句用于将结果集的行分组，以便可以对每个组执行聚合函数。例如，你可以按产品ID分组，然后计算每个产品的总销售额。

### 3. HAVING 子句

`HAVING`子句用于筛选分组后的结果。与`WHERE`子句不同，`HAVING`可以与聚合函数一起使用。`WHERE`子句用于在分组之前筛选行，而`HAVING`子句用于在分组之后筛选组。

### 4. 使用场景

- **基本聚合**：直接使用聚合函数，如`SELECT COUNT(*) FROM table;`。

- **分组聚合**：使用`GROUP BY`进行分组，然后应用聚合函数，如`SELECT productid, COUNT(*) FROM orders GROUP BY productid;`。

- **筛选聚合结果**：使用`HAVING`子句筛选聚合后的结果，如`SELECT productid FROM orders GROUP BY productid HAVING COUNT(*) > 1;`。

### 5. 注意事项

- `GROUP BY`子句中的列必须出现在选择列表中，或者在聚合函数中使用。

- `HAVING`子句中的条件可以是聚合函数的结果。

- `WHERE`子句不能包含聚合函数，它用于在分组之前筛选行。

### 6. 示例

假设有一个`orders`表，包含`productid`和`quantity`列，你可以使用以下查询来找出每个产品的平均订购数量：

```sql

SELECT productid, AVG(quantity) AS average_quantity

FROM orders

GROUP BY productid;

```

如果你想找出平均订购数量超过10的产品，可以使用`HAVING`子句：

```sql

SELECT productid, AVG(quantity) AS average_quantity

FROM orders

GROUP BY productid

HAVING AVG(quantity) > 10;

```

### 7. 性能优化

- 在使用`GROUP BY`时，确保分组的列上有索引，以提高查询性能。

- 避免在`GROUP BY`子句中使用复杂的表达式或函数，这可能会降低性能。

在SQL查询中，`GROUP BY productid;` 子句的作用是将结果集按照 `productid` 进行分组。这意味着对于每个不同的 `productid`，都会计算一个平均值。让我们详细探讨一下加上和不加 `GROUP BY` 子句对结果的影响：

### 加上 `GROUP BY productid;`

当你使用 `GROUP BY productid;` 子句时，查询会按照 `productid` 对结果进行分组。具体来说，这个查询会：

1. 将 `orders` 表中所有行按照 `productid` 进行分组。

2. 对每个 `productid` 分组，计算 `quantity` 的平均值。

3. 返回每个 `productid` 及其对应的平均 `quantity`。

例如，假设 `orders` 表如下：

| productid | quantity |

|-----------|----------|

| 1 | 10 |

| 1 | 20 |

| 2 | 15 |

| 2 | 25 |

加上 `GROUP BY productid;` 后的查询结果将是：

| productid | average_quantity |

|-----------|------------------|

| 1 | 15 |

| 2 | 20 |

### 不加 `GROUP BY productid;`

如果不使用 `GROUP BY productid;` 子句，查询将不会对结果进行分组。这意味着聚合函数 `AVG(quantity)` 将应用于整个结果集，而不是每个 `productid` 分组。具体来说，这个查询会：

1. 计算整个 `orders` 表中所有 `quantity` 的平均值。

2. 返回一个包含整个表平均 `quantity` 的单一行。

例如，对于上述 `orders` 表，不加 `GROUP BY productid;` 的查询结果将是：

| average_quantity |

|------------------|

| 18.75 |

2.去重——distinct

3.不等于某个值

普通值用“!=” ；不等于空值用 “is not”

4.查多个范围内的值

Where in / not in ( , , )

5. 升/降序排序

Oder by … ASC/DESC

6.占位符

查找包含特定字符串的记录，可以使用 LIKE 操作符，并结合通配符。常用的通配符有：

%：表示任意长度的任意字符序列（包括空字符序列）。
_：表示任意单个字符。

7.统计某类别总数+计算平均值

### 原始查询

```sql

SELECT male_num, avg_gpa

FROM user_profile

GROUP BY gender

HAVING AVG(gpa);

```

### 问题分析

1. **`SELECT` 列未定义**：

- `male_num` 和 `avg_gpa` 在查询中没有定义，它们既不是表中的列，也不是聚合函数的结果。

- 你需要明确指定要选择的列，并使用聚合函数计算这些值。

2. **`GROUP BY` 的使用**：

- `GROUP BY` 用于对数据进行分组，但你不能直接在 `SELECT` 中使用未分组的列。

- 如果你想要统计每个性别的总数和平均 GPA，应该使用 `COUNT` 和 `AVG` 函数。

3. **`HAVING` 的使用**：

- `HAVING` 子句通常用于过滤分组后的结果，但它需要一个条件表达式。

- 在你的查询中，`HAVING AVG(gpa)` 是不完整的，因为它没有指定具体的条件。

### 修正后的查询

假设你想要统计男性用户的总数和平均 GPA，可以使用以下查询：

```sql

SELECT

COUNT(*) AS male_num,

AVG(gpa) AS avg_gpa

FROM

user_profile

WHERE

gender = 'M';

```

### 如果需要分组统计

如果你想要统计每个性别的总数和平均 GPA，可以使用以下查询：

```sql

SELECT

gender,

COUNT(*) AS num,

AVG(gpa) AS avg_gpa

FROM

user_profile

GROUP BY

gender;

```

### 如果需要过滤特定性别的分组结果

如果你想要过滤出平均 GPA 大于某个值的性别分组，可以使用 `HAVING` 子句。例如，过滤出平均 GPA 大于 3.5 的性别分组：

```sql

SELECT

gender,

COUNT(*) AS num,

AVG(gpa) AS avg_gpa

FROM

user_profile

GROUP BY

gender

HAVING

AVG(gpa) > 3.5;

```

SELECT 列的定义：SELECT 子句中的列必须是表中的实际列，或者是通过聚合函数计算得到的值。
GROUP BY 的使用：GROUP BY 用于分组，SELECT 子句中的列必须是分组列或聚合函数的结果。
HAVING 子句的使用：HAVING 用于过滤分组后的结果，必须包含一个条件表达式。
WHERE 子句的使用：WHERE 用于过滤行，HAVING 用于过滤分组后的结果。

分组计算：

8.合并查询——UNION （ALL）

Union all:用于合并两个查询的结果集，并且不会去重。如果两个结果集中有相同的行，它们会被保留。

Union:去重合并

9.CASE 函数（添加新字段）

SELECT

CASE WHEN age < 25 OR age IS NULL THEN '25岁以下'

WHEN age >= 25 THEN '25岁及以上'

END as age_cut,COUNT(*) as number

FROM user_profile

GROUP BY age_cut

10.日期相关函数

1. 基本日期函数

YEAR(date)
- 作用：从日期值中提取年份部分。
- 语法：YEAR(date)
- 示例：YEAR('2021-08-15') 返回 2021。
MONTH(date)
- 作用：从日期值中提取月份部分。
- 语法：MONTH(date)
- 示例：MONTH('2021-08-15') 返回 8。
DAY(date)
- 作用：从日期值中提取天数部分。
- 语法：DAY(date)
- 示例：DAY('2021-08-15') 返回 15。
HOUR(time)
- 作用：从时间值中提取小时部分。
- 语法：HOUR(time)
- 示例：HOUR('14:30:00') 返回 14。
MINUTE(time)
- 作用：从时间值中提取分钟部分。
- 语法：MINUTE(time)
- 示例：MINUTE('14:30:00') 返回 30。
SECOND(time)
- 作用：从时间值中提取秒数部分。
- 语法：SECOND(time)
- 示例：SECOND('14:30:00') 返回 0。

2. 日期格式化函数

DATE_FORMAT(date, format)
- 作用：将日期值格式化为指定的字符串格式。
- 语法：DATE_FORMAT(date, format)
- 示例：
  - DATE_FORMAT('2021-08-15', '%Y-%m-%d') 返回 '2021-08-15'。
  - DATE_FORMAT('2021-08-15', '%Y%m%d') 返回 '20210815'。

3. 日期范围筛选

BETWEEN start AND end
- 作用：用于筛选某个字段值在指定范围内的记录。
- 语法：field BETWEEN start AND end
- 示例：
  - date BETWEEN '2021-08-01' AND '2021-08-31' 用于筛选日期在 2021 年 8 月 1 日到 2021 年 8 月 31 日之间的记录。

4. 日期计算函数

DATE_ADD(date, INTERVAL expr type)
- 作用：在日期上加上指定的时间间隔。
- 语法：DATE_ADD(date, INTERVAL expr type)
- 示例：
  - DATE_ADD('2021-08-15', INTERVAL 10 DAY) 返回 '2021-08-25'。
DATE_SUB(date, INTERVAL expr type)
- 作用：从日期上减去指定的时间间隔。
- 语法：DATE_SUB(date, INTERVAL expr type)
- 示例：
  - DATE_SUB('2021-08-15', INTERVAL 10 DAY) 返回 '2021-08-05'。
DATEDIFF(date1, date2)
- 作用：计算两个日期之间的天数差。
- 语法：DATEDIFF(date1, date2)
- 示例：
  - DATEDIFF('2021-08-25', '2021-08-15') 返回 10。

5. 当前日期和时间函数

NOW()
- 作用：返回当前的日期和时间。
- 语法：NOW()
- 示例：NOW() 返回当前的日期和时间，例如 '2025-03-24 14:30:00'。
CURDATE()
- 作用：返回当前的日期。
- 语法：CURDATE()
- 示例：CURDATE() 返回当前的日期，例如 '2025-03-24'。
CURTIME()
- 作用：返回当前的时间。
- 语法：CURTIME()
- 示例：CURTIME() 返回当前的时间，例如 '14:30:00'。

6. 时间戳函数

UNIX_TIMESTAMP(date)
- 作用：将日期时间转换为 Unix 时间戳（从 1970-01-01 00:00:00 UTC 开始的秒数）。
- 语法：UNIX_TIMESTAMP(date)
- 示例：UNIX_TIMESTAMP('2021-08-15 14:30:00') 返回对应的 Unix 时间戳。
FROM_UNIXTIME(timestamp)
- 作用：将 Unix 时间戳转换为日期时间格式。
- 语法：FROM_UNIXTIME(timestamp)
- 示例：FROM_UNIXTIME(1628994600) 返回 '2021-08-15 14:30:00'。

7. 其他日期函数

LAST_DAY(date)
- 作用：返回指定日期所在月份的最后一天。
- 语法：LAST_DAY(date)
- 示例：LAST_DAY('2021-08-15') 返回 '2021-08-31'。
DAYOFWEEK(date)
- 作用：返回指定日期是星期几（1 = 星期天，2 = 星期一，...，7 = 星期六）。
- 语法：DAYOFWEEK(date)
- 示例：DAYOFWEEK('2021-08-15') 返回 1（星期天）。
DAYOFYEAR(date)
- 作用：返回指定日期是一年中的第几天。
- 语法：DAYOFYEAR(date)
- 示例：DAYOFYEAR('2021-08-15') 返回 227。

11.字符串分割

SUBSTRING_INDEX函数：

SUBSTRING_INDEX(str, delim, count)：从字符串str中，以delim为分隔符，提取从开始到第count个分隔符之间的内容。

SUBSTRING_INDEX(profile, ',', 3)：提取从开始到第3个逗号之前的内容。

SUBSTRING_INDEX(profile, ',', -1)：提取从最后一个逗号到结束的内容。

STR_SPLIT函数：

在MySQL 8.0及以上版本中，可以使用STR_SPLIT函数来分割字符串。例如：

sqlCopy

SELECT STR_SPLIT(profile, ',', 1) AS height,

STR_SPLIT(profile, ',', 2) AS weight,

STR_SPLIT(profile, ',', 3) AS age,

STR_SPLIT(profile, ',', 4) AS gender

FROM users;

12.取出某属性为最小值的记录

子查询部分：

(SELECT university, MIN(gpa) FROM user_profile GROUP BY university)

- 这个子查询首先按照university字段对user_profile表进行分组（GROUP BY） university。
- 然后，对于每个分组（即每个大学），计算出该大学中学生的最低gpa值（MIN(gpa)）。
- 最终，子查询返回一个包含每个大学及其对应最低gpa值的结果集。
主查询部分：

SELECT device_id, university, gpa

FROM user_profile

WHERE (university, gpa) IN (子查询结果)

ORDER BY university

- 主查询从user_profile表中选择device_id、university和gpa这三个字段。
- WHERE子句中的条件(university, gpa) IN (...)用于筛选出那些在user_profile表中，其university和gpa的组合与子查询返回的结果集中的某个组合相匹配的记录。也就是说，只选择每个大学中gpa最低的学生记录。
- 最后，ORDER BY university将结果按照university字段进行升序排序。

-----------------------------------------------------------

select emp_no,

birth_date,

first_name,

last_name,

gender,

hire_date

from employees

where hire_date = (select max(hire_date) from employees ) //单一值用“=”，后查询需“（）”

举个例子：假设user_profile表中有以下数据：

device_id	university	gpa
1	MIT	3.0
2	MIT	2.5
3	Stanford	3.5
4	Stanford	3.5

子查询会返回：

university	min_gpa
MIT	2.5
Stanford	3.5

主查询会根据这个结果筛选出：

device_id	university	gpa
2	MIT	2.5
3	Stanford	3.5
4	Stanford	3.5

这样，我们就得到了每个大学中gpa最低的学生记录，并且按照大学名称排序。

13.CTE与滑动窗口函数

CTE（Common Table Expression，公共表表达式）

是一种临时的结果集，可以在SQL查询中被重复使用。它类似于一个临时表，但它的作用范围仅限于当前查询。CTE可以简化复杂的SQL查询，使查询更易于理解和维护。

CTE的语法结构如下：

WITH CTE_name (column1, column2, ...)

AS (

-- CTE的查询定义

SELECT column1, column2, ...

FROM some_table

WHERE some_condition

)

SELECT column1, column2, ...

FROM CTE_name

WHERE some_condition;

滑动窗口函数的基本概念

滑动窗口函数通过 OVER 子句定义一个窗口（或范围），并在该窗口内对数据进行计算。窗口可以基于行的顺序、分组或特定的范围来定义。常见的滑动窗口函数包括 ROW_NUMBER()、RANK()、DENSE_RANK()、SUM()、AVG()、MIN()、MAX() 等。