MYSQL窗口函数

Posted 2023-02-02 野生java研究僧

mysql窗口函数

• 1.行与列的转换
• • 1.1 行转列
  • 1.2 列转行
• 2.窗口函数
• • 2.1 什么是窗口函数
  • 2.2基本含义
  • 基本语法
  • 2.3演示表格
  • 2.4演示脚本
  • 2.5分组子句(partition by)
  • 2.6排序子句(order by)
  • 2.7窗口子句(rows)
  • 2.8总体流程
  • 2.9 函数分类
  • 2.10 组内分组TOP-N
  • 2.11 查询连续登录人数

1.行与列的转换

1.1 行转列

题目：

-- 原表：
id   name   subject score
 1	 张三	语文	78
 2	 张三	数学	88
 3	 张三	英语	98
 4	 李四	语文	89
 5	 李四	数学	76
 6	 李四	英语	90
 7	 王五	语文	99
 8	 王五	数学	66
 9	 王五	英语	91
-- 结果表：
name  	chinese  mathematics  english
张三   	78   		88    		98
李四   	89   		76   		90
王五   	99   		66   		91

建表SQL

 CREATE TABLE `t_scoe` (
  `id` int(10) NOT NULL,
  `name` varchar(20) DEFAULT NULL,
  `subject` varchar(20) DEFAULT NULL,
  `score` float DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) 

insert into t_scoe (id,name, subject, score) values (1,'张三', 'chinese', 78);
insert into t_scoe (id,name, subject, score) values (2,'张三', 'mathematics', 88);
insert into t_scoe (id,name, subject, score) values (3,'张三', 'english', 98);
insert into t_scoe (id,name, subject, score) values (4,'李四', 'chinese', 89);
insert into t_scoe (id,name, subject, score) values (5,'李四', 'mathematics', 76);
insert into t_scoe (id,name, subject, score) values (6,'李四', 'english', 90);
insert into t_scoe (id,name, subject, score) values (7,'王五', 'chinese', 99);
insert into t_scoe (id,name, subject, score) values (8,'王五', 'mathematics', 66);
insert into t_scoe (id,name, subject, score) values (9,'王五', 'english', 91);

SELECT * from t_scoe

方式1：同样使用case then 也能实现

SELECT 
	NAME,
	SUM( chinese ) AS chinese,
	SUM( english ) AS english,
	SUM( mathematics ) AS mathematics 
FROM
	( SELECT NAME,
	IF( SUBJECT = 'chinese', score, 0 ) AS chinese,
	IF( SUBJECT = 'mathematics', score, 0 ) AS english,
	IF( SUBJECT = 'english', score, 0 ) AS mathematics 
	FROM t_scoe ) t_temp 
GROUP BY NAME

方式2(优化)：同样使用case then 也能实现

SELECT 
	name,
	SUM(IF(subject = 'chinese',score,0) ) AS chinese,
	SUM(IF(subject = 'mathematics',score,0) ) AS english,
	SUM(IF(subject = 'english',score,0) )AS mathematics
 FROM t_scoe  GROUP BY name

公式：

select 分组列，
       聚合函数(case 转换列 when 转换列值1 then 数据列 else ... end) as 列名1,
	   聚合函数(case 转换列 when 转换列值2 then 数据列 else ... end) as 列名2,
	   聚合函数(case 转换列 when 转换列值3 then 数据列 else ... end) as 列名3
	   ...
from 表名
group by 分组列;

select 分组列，
       聚合函数(case when 转换列=转换列值1 then 数据列 else ... end) as 列名1,
	   聚合函数(case when 转换列=转换列值2 then 数据列 else ... end) as 列名2,
	   聚合函数(case when 转换列=转换列值3 then 数据列 else ... end) as 列名3
	   ...
from 表名
group by 分组列;

注意点：判断函数 返回null和0都可以 ，但是需要选择对，对应的聚合函数，如果是使用cunt的话，返回的是0也会被统计到，因为只要不是null，count就会+1，如果使用sum，那么null和0都可以，因为null不参与计算

1.2 列转行

题目：

-- 原表：
name  chinese  mathematics  englinsh 
张三    78   		88    	  98
李四    89   		76    	  90
王五    99   		66   	  91 

-- 结果表：
name  	subject  	score
张三    chinese       78
张三    mathematics   88
张三    englinsh 	    98
李四    chinese     	89
李四    mathematics   76
李四    englinsh      90
王五    chinese	    99
王五	  mathematics	66
王五	  englinsh	    91

建表SQL

CREATE TABLE `report_card` (
  `name` varchar(20) DEFAULT NULL,
  `chinese` float DEFAULT NULL,
  `english` float DEFAULT NULL,
  `mathematics` float DEFAULT NULL
) 
insert into report_card (name, chinese, mathematics, english) values ('张三', 78, 88, 98);
insert into report_card (name, chinese, mathematics, english) values ('李四', 89, 76, 90);
insert into report_card (name, chinese, mathematics, english) values ('王五', 99, 66, 91);

SELECT * from report_card

解题：

SELECT name,chinese AS chinese  FROM  report_card  UNION ALL
SELECT name,mathematics AS mathematics FROM  report_card  UNION ALL
SELECT name,english AS  english FROM  report_card  
ORDER BY  name

公式：

SELECT 非转换列, '转换列1' AS 新转换列名, 转换列1 AS 新数据列名 FROM 表名
UNION ALL
SELECT 非转换列, '转换列2' AS 新转换列名, 转换列2 AS 新数据列名 FROM 表名
UNION ALL
SELECT 非转换列, '转换列3' AS 新转换列名, 转换列3 AS 新数据列名 FROM 表名
ORDER BY ...;

2.窗口函数

MYSQL8.0官方文档 ：https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/window-function-descriptions.html

名字	描述
CUME_DIST()	累计分布值
DENSE_RANK()	分区内当前行的排名，无间隙
FIRST_VALUE()	窗口框架第一行的参数值
LAG()	分区内滞后当前行的参数值
LAST_VALUE()	窗口框架最后一行的参数值
LEAD()	分区内当前行前导行的参数值
NTH_VALUE()	窗口框架第 N 行的参数值
NTILE()	分区内当前行的桶号。
PERCENT_RANK()	百分比排名值
RANK()	分区中当前行的排名，带有间隙
ROW_NUMBER()	其分区中的当前行数

2.1 什么是窗口函数

2.2基本含义

窗口限定一个范围，它可以理解为满足某些条件的记录集合，窗口函数也就是在窗口范围内执行的函数。

基本语法

窗口函数有over关键字，指定函数执行的范围，可分为三部分：分组子句(partition by)，排序子句(order by)，窗口子句(rows)

<函数名> over (partition by <分组的列> order by <排序的列> rows between <起始行> and <终止行>)

注意Mysql8开始才支持窗口函数

2.3演示表格

cid（班级id)	sname（学生姓名）	score（分数）
001	张三	78
001	李四	82
002	小明	90
001	王五	67
002	小红	85
002	小刚	62

2.4演示脚本

CREATE TABLE score (
       cid varchar(4),
       sname varchar(4),
       score int
);

insert into score (cid, sname, score) values ('001', '张三', 78);
insert into score (cid, sname, score) values ('001', '李四', 82);
insert into score (cid, sname, score) values ('002', '小明', 90);
insert into score (cid, sname, score) values ('001', '王五', 67);
insert into score (cid, sname, score) values ('002', '小红', 85);
insert into score (cid, sname, score) values ('002', '小刚', 62);

案例：求出各个班级的总分

SELECT 
*, 
SUM(score) OVER(PARTITION BY cid ORDER BY score  ROWS BETWEEN unbounded preceding AND unbounded following) AS sum_score 
FROM  score 

2.5分组子句(partition by)

不分组可以写成partition by null或者直接不写

后面可以跟多个列， 如 partition by cid, sname

注意 partition by与group by的区别

1）前者不会压缩行数但是后者会

2）后者只能选取分组的列和聚合的列

也就是说group by 后生成的结果集与原表的行数和列数都不同

2.6排序子句(order by)

不排序可以写成order by null 或者直接不写

asc或不写表示升序，desc表示降序

后面可以跟多个列， 如 order by cid, sname

2.7窗口子句(rows)

窗口子句的描述

1. 起始行: N preceding/unbounded preceding
2. 当前行: current row
3. 终止行: N following/unbounded following

举例：

rows between unbounded preceding and current row 从之前所有的行到当前行

rows between 2 preceding and current row 从前面两行到当前行

rows between current row and unbounded following 从当前行到之后所有的行

rows between current row and 1following 从当前行到后面一行

注意：

排序子句后面缺少窗口子句，窗口规范默认是 rows between unbounded preceding and current row

排序子句和窗口子句都缺失，窗口规范默认是 rows between unbounded preceding and unbounded following

2.8总体流程

1） 通过partition by 和 order by 子句确定大窗口（ 定义出上界unbounded preceding和下界unbounded following）

2） 通过row 子句针对每一行数据确定小窗口（滑动窗口）

3） 对每行的小窗口内的数据执行函数并生成新的列

2.9 函数分类

排序类：

演示SQL

CREATE TABLE `t_emp` (
  `id` bigint(19) NOT NULL,
  `name` varchar(10) DEFAULT NULL,
  `group_name` varchar(11) DEFAULT NULL,
  `salary` bigint(19) DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) 

INSERT INTO `t_emp`(`id`, `name`, `group_name`, `salary`) VALUES (1, '张三', '开发部', 10000);
INSERT INTO `t_emp`(`id`, `name`, `group_name`, `salary`) VALUES (2, '李四', '开发部', 12000);
INSERT INTO `t_emp`(`id`, `name`, `group_name`, `salary`) VALUES (3, '王五', '开发部', 13000);
INSERT INTO `t_emp`(`id`, `name`, `group_name`, `salary`) VALUES (4, '小明', '运维部', 20000);
INSERT INTO `t_emp`(`id`, `name`, `group_name`, `salary`) VALUES (5, '小胡', '运维部', 10000);
INSERT INTO `t_emp`(`id`, `name`, `group_name`, `salary`) VALUES (6, '小王', '运维部', 12000);
INSERT INTO `t_emp`(`id`, `name`, `group_name`, `salary`) VALUES (7, '小李', '运维部', 13000);
INSERT INTO `t_emp`(`id`, `name`, `group_name`, `salary`) VALUES (8, '小张', '测试部', 17000);
INSERT INTO `t_emp`(`id`, `name`, `group_name`, `salary`) VALUES (9, '小刘', '测试部', 13000);
INSERT INTO `t_emp`(`id`, `name`, `group_name`, `salary`) VALUES (10, '山西', '测试部', 14000);
INSERT INTO `t_emp`(`id`, `name`, `group_name`, `salary`) VALUES (11, '小花', '测试部', 15000);
INSERT INTO `t_emp`(`id`, `name`, `group_name`, `salary`) VALUES (12, '小华', '美工部', 30000);
INSERT INTO `t_emp`(`id`, `name`, `group_name`, `salary`) VALUES (13, '杰克', '美工部', 25000);
INSERT INTO `t_emp`(`id`, `name`, `group_name`, `salary`) VALUES (14, '爱丽丝', '美工部', 26000);
INSERT INTO `t_emp`(`id`, `name`, `group_name`, `salary`) VALUES (15, '斯维尔', '美工部', 40000);
INSERT INTO `t_emp`(`id`, `name`, `group_name`, `salary`) VALUES 左神算法课子数组最大差值小于某阈值，求满足条件的子数组个数

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