3.2 Группировка данных и агрегатные функции.

Теперь рассмотрим возможности SQL по обработке табличных данных. Один из основных способов анализа данных связан с использованием инструкции group by в операторе select:

select ...

from . . .

[where . . . ]

group by <список группировке>

[order by . . .]

Список группировки является списком полей, разделенных запяты­ми. Семантика оператора group by такая: все строки объединяются в несколько групп таким образом, что каждую группу образуют строки, у которых значения всех столбцов их списка группировки совпадают. Затем из каждой группы формируется одна строка.

Например, если в операторе select присутствует инструкция вида

select l_name ...

group by l_name ...

то в результате выполнения этого оператора мы получим множество строк, в котором разные строки будут иметь различные значения по­ля l_name.

Из описанной семантики group by следует, в списке выбираемых по­лей после select нельзя использовать поля, не входящие в список груп­пировки. В самом деле, если написать

select l_name, f_name

from student

group by l_name

то непонятно, чему должно быть равно значение второго столбца. В таб­лице есть два Ивановых, и значение f _name может быть равно и 'Иван', и 'Александр'.

Для того, чтобы из каждой группы выбрать одно значение для како­го либо поля или сгенерировать новое значение, используются агрегат­ные функции: max — для выбора максимального значения, min — мини­мального, avg — среднего арифметического в группе, sum - для нахо­ждения суммы в группе. Последние две функции могут использоваться только для столбцов числового типа. Еще одна агрегатная функция - count (*) - предназначена для подсчета количества строк в группе.

Рассмотрим несколько примеров.

Пример 20

select gr_nomer, count(*) as gr_count

from student

group by gr_nomer

gr nomer	fr count
11	2
12	3
13	1

В результате выполнения данного оператора будет, получен набор строк, каждая из которых будет содержать два поля: первое — но­мер группы, второе — количество студентов в этой группе.

Пример 21

select gr_nomer, min(nomer) as min_nomer,

max(nomer) as max_nomer

from student

group by gr_nomer

gr nomer	min nomer	max nomer
11	010001	010002
12	011003	011005
13	011101	011101

Этот оператор для каждой группы вычисляет минимальный и макси­мальный номера студенческих билетов студентов из этой группы.

Заметим, что столбцы, формируемые с помощью агрегатных функ­ций, не имеют имени, поэтому обычно им требуется явно присваивать имя при помощи as.

Пример 22

select dis, avg(res) as res

from ball

group by dis

Будем считать, что таблица ball заполнена следующим образом:

stud nomer	dis	dat	form	res
010001	Алгебра	04.01.2004	Зачет	100
010001	Анализ	08.01.2004	Экзамен	80
010001	Информатика	Ц.01.2004	Экзамен	75
010002	Алгебра	04-01.2004	Зачет	50
010002	Анализ	08.01.20 04	Экзамен	10
010002	Инфюрматика	Ц.01.2004	Экзамен	80
011003	Алгебра	09.01.2004	Экзамен	30
011003	Анализ	04.01.2004	Экзамен	10
011003	Инфюрматика	i4.Ol.2OO4	Зачет	90
01Ю04	Алгебра	09.01.2004	Экзамен	60
01Ю04	Анализ	04-01.2004	Экзамен	60
01Ю04	Информатика	Ц.01.2004	Зачет.	10
011005	Алгебра	09.01.2004	Экзамен	80
011005	Анализ	04.01.2004	Экзамен	10
011005	Информатика	14-01.2004	Зачет	80

Тогда приведенный оператор выдаст

dis	res
Алгебра	64
Анализ	10
Информатика	19

Этот, оператор для каждой дисциплины вычисляет средний балл, по­лученный при ее сдаче. Того же можно добиться, записав:

select dis, sum(res) / count(*) as res

from ball

group by dis

Результат будет, тем, же самым, здесь только явно записан способ вычисления среднего арифметического: вычислить сумму и разделить на количество слагаемых.

Задача 29 (Супермаркет) Найти какое количество различных то­варов каждого производителя имеется в продаже.

Задача 30 (Супермаркет) Найти, сколько различных товаров каж­дого вида имеется в продаже.

Задача 31 (Супермаркет) Найти среднюю цену для каждого вида товаров.

Задача 32 (Супермаркет) Найти общее количество единиц товара каждого вида из имеющихся в магазине.

Задача 33 (Супермаркет) Найти наименьшую и наибольшую цены для каждого вида товара.

Инструкции group by и where можно использовать вместе. В этом случае сначала осуществляется отбор строк при помощи where, а за­тем - группировка.

Пример 23 Например, если мы хотим получить средний балл по каж­дой дисциплине, полученный при сдаче экзаменов, то следует, написать:

select dis, avg(res) as res

from ball

where form='Экзамен’

group by dis

При выполнении этого оператора сначала будут отобраны строки, в ко­торых значение поля form равняется ‘Экзамен’, а потом среднее ариф­метическое будет вычисляться только среди значений поля res в этих строках.

dis	res
Алгебра	56,6666
Анализ	70
Информатика	77,5

Если бы по каким-то дисциплинам экзамены вообще не проводились, то они вообще не попали бы в результирующий набор. На этом примере видно, что в инструкции where можно использовать имена тех столбцов, по которым группировка не проводиться (в нашем случае — form). Это как раз и связано с тем, что фильтрация строк в where осуществляется до группировки.

Задача 34 (Супермаркет) Найти среднюю цепу товаров фирмы «Рога и копыта» из имеющихся в продаже.

Задача 35 (Супермаркет) Найти количество каждого товара, име­ющего цену от 1000 до 10000.

Агрегатные функции можно использовать, даже если инструкции group by в операторе select нет. В этом случае считается, что все стро­ки образуют одну группу.

Пример 24 Например, оператор

select max(nomer) as max_nomer

from student

вернет таблицу

тах_ потеr

011101

выбрав максимальный номер студенческого билета из всех, содержа­щихся в таблице student.

Пример 25 Точно так же оператор

select avg(res) as res

from ball where form = 'Экзамен'

подсчитает среднее количество баллов набираемых студентами в ходе сдачи экзаменов:

res

67

Результатом в обоих примерах является одна строка.

Задача 36 (Супермаркет) Найти среднюю цену товара в магазине.

Задача 37 (Библиотека) Найти общее количество книг в библиоте­ке.

Задача 38 (Супермаркет) Найти наименьшую и наибольшую цены товара в магазине.

Как мы уже сказали, отбор строк с помощью инструкции where осу­ществляется до формирования групп. Для того, чтобы отбросить ненуж­ные строки после группировки, используется инструкция having:

select ...

from ...

[where ...]

group by . . .

having <условие>

[order by ... ]

Поскольку having выполняется после формирования групп, то в усло­вии после having можно использовать агрегатные функции, но нельзя использовать столбцы, не вошедшие в список группировки.

Пример 26 Например, чтобы вывести средний балл по дисциплинам,, для которых максимальный балл, полученный когда-либо, равен 100, следует выполнить

select dis, avg(res)

from ball

group by dis

having max(res) = 100

Результат:

dis
Алгебра	64

Сортировка результата выполняется тоже после группировки, поэтому в списке сортировки можно использовать агрегатные функции, но нельзя столбцы, не участвующие в группировке.

Пример 27 Например, можно вывести номера групп в порядке убыва­ния их численности:

select gr_nomer, count(*) as cnt

from student

group by gr_nomer

order by count(*) DESC

gr nomer	cnt
12	3
11	2
13	1

Задача 39 (Супермаркет) Найти среднюю цену каждого из видов товаров, общее количество единиц которого в магазине превосходит 1000. Результат отсортировать по количеству единиц, т,овара по убы­ванию.

Задача 40 (Супермаркет) Найти максимальную и минимальную

цену каждого из видов товаров, средняя цена которых лежит в диапа­зоне от 100 до 200. Результат отсортировать по количеству единиц товара по возрастанию.

Задача 41 (Супермаркет) Найти общее количество различных то­варов фирм, в названии которых есть слово «молоко», и средняя цена продукции которых не превосходит 10. Результат отсортировать по названию фирмы.

Задача 42 (Супермаркет) Найтм максимальную и минимальную цену товаров каждой фирмы, общее количество единиц товаров ко­торых не, меньше 10000. результат отсортировать по средней цене товаров фирмы.