Традиционные операции над множествами и оператор SELECT

Традиционные операции над множествами - это объединение, пересечение, разность и декартово произведение.

Декартово произведение

Ранее мы уже рассмотрели реализацию декартова произведения, перечисляя через запятую табличные выражения в предложении FROM (таблицы, представления, подзапросы). Кроме того, можно использовать еще одну явную операцию соединения:

SELECT Laptop.model, Product.model FROM Laptop CROSS JOIN Product;

Напомним, что при декартовом произведении каждая строка из одной таблицы соединяется с каждой строкой второй таблицы. В результате количество строк результирующего набора равно произведению количества строк операндов декартова произведения. В нашем примере таблица Laptop содержит 5 строк, а таблица Product - 16. В результате получается 5*16 = 80 строк. Поэтому мы не приводим здесь результат выполнения этого запроса. Вы можете сами проверить это утверждение, выполнив приведенный выше запрос на учебной базе данных.
В чистом виде декартово произведение практически не используется. Оно, как правило, является промежуточным результатом выполнения операции горизонтальной проекции (выборки) при наличии в операторе SELECT предложения WHERE.

Объединение

Для объединения запросов используется служебное слово UNION:
<запрос 1>
UNION [ALL]
<запрос 2>
Оператор UNION объединяет выходные строки каждого из запросов в один результирующий набор. Если определен параметр ALL, то сохраняются все дубликаты выходных строк, в противном случае в результирующем наборе остаются только уникальные строки. Заметим, что можно связывать вместе любое число запросов. Кроме того, с помощью скобок можно менять порядок объединения.
При этом должны выполняться следующие условия:

• Количество выходных столбцов каждого из запросов должно быть одинаковым.
• Выходные столбцы каждого из запросов должны быть сравнимыми между собой (в порядке их следования) по типам данных.
• В результирующем наборе используются имена столбцов, заданные в первом запросе.
• Предложение ORDER BY применяется к результату соединения, поэтому оно может быть указано только в конце составного запроса.

Пример. Найти номера моделей и цены ПК и ПК-блокнотов:

SELECT model, price FROM PC UNION SELECT model, price FROM Laptop ORDER BY price DESC;

model	price
1750	1200.0
1752	1150.0
1298	1050.0
1233	980.0
1321	970.0
1233	950.0
1121	850.0
1298	700.0
1232	600.0
1233	600.0
1232	400.0
1232	350.0
1260	350.0

Пример. Найти тип продукции, номер модели и цену ПК и ПК-блокнотов:

SELECT Product .type, PC.model, price FROM PC INNER JOIN     Product ON PC.model = Product .model UNION SELECT Product .type, Laptop.model, price FROM Laptop INNER JOIN     Product ON Laptop.model = Product .model ORDER BY price DESC;

type	model	price
Laptop	1750	1200.0
Laptop	1752	1150.0
Laptop	1298	1050.0
PC	1233	980.0
Laptop	1321	970.0
PC	1233	950.0
PC	1121	850.0
Laptop	1298	700.0
PC	1232	600.0
PC	1233	600.0
PC	1232	400.0
PC	1232	350.0
PC	1260	350.0

Пересечение и разность

В стандарте языка SQL имеются предложения оператора SELECT для выполнения операций пересечения и разности запросов. Этими предложениями являются INTERSECT(пересечение) и EXCEPT (разность), которые работают аналогично предложению UNION. В результирующий набор попадают только те строки, которые присутствуют в обоих запросах (INTERSECT) или только те строки первого запроса, которые отсутствуют во втором (EXCEPT).
Однако многие СУБД не поддерживают эти предложения в операторе SELECT. Это справедливо и для MS SQL Server. Поэтому для выполнения операций пересечения и разности могут быть использованы другие средства. Здесь уместно заметить, что один и тот же результат можно получить с помощью различных формулировок оператора SELECT. В случае пересечения и разности можно воспользоваться предикатом существования EXISTS.

Предикат EXISTS

EXISTS::=
        [NOT] EXISTS (<табличный подзапрос>)
Предикат EXISTS принимает значение TRUE, если подзапрос возвращает любое количество строк, иначе его значение равно FALSE. Для NOT EXISTS все наоборот. Этот предикат никогда не принимает значение UNKNOWN.
Обычно (как и в нашем случае) предикат EXISTS используется в зависимых подзапросах. Этот вид подзапроса имеет внешнюю ссылку, связанную со значением в основном запросе. Результат подзапроса может зависеть от этого значения и должен оцениваться отдельно для каждой строки запроса, в котором содержится данный подзапрос. Поэтому предикат EXISTS может иметь разные значения для каждой строки основного запроса.
Пример на пересечение. Найти тех производителей ПК-блокнотов, которые производят также и принтеры:

SELECT DISTINCT maker FROM Product AS Lap_product WHERE type = 'Laptop' AND EXISTS        (SELECT maker        FROM Product        WHERE type = 'Printer' AND maker = Lap_product.maker);

В подзапросе выбираются производители принтеров и сравниваются с производителем, значение которого передается из основного запроса. В основном же запросе отбираются производители ПК-блокнотов. Таким образом, для каждого производителя ПК-блокнотов проверяется, возвращает ли подзапрос строки (т.е. этот производитель также производит принтеры). Поскольку два условия в предложении WHERE должны выполняться одновременно (AND), то в результирующий набор попадут нужные строки. DISTINCT используется для того, чтобы каждый производитель присутствовал в выходных данных только один раз. В результате получим:

maker

A

Пример на разность. Найти тех производителей ПК-блокнотов, которые не производят принтеров:

SELECT DISTINCT maker FROM Product AS Lap_product WHERE type = 'Laptop' AND NOT EXISTS        (SELECT maker        FROM Product        WHERE type = 'Printer' AND maker = Lap_product.maker);

В этом случае достаточно заменить в предыдущем примере EXIST на NOT EXIST. Т.е. выходные данные составят только те уникальные строки основного запроса, для которых подзапрос не возвращает ни одной строки. В итоге получим:

maker

B

C

Рекомендуемые упражнения: 7, 29, 35, 36, 41, 45, 48, 49.