数据库SQL——嵌套子查询（IN/NOT IN/SOME/ALL/EXIST/NOT EXIST）

        嵌套子查询是SQL中一种强大的查询方式，它允许将一个查询语句嵌套在另一个查询语句内部执行。或称为子查询嵌套查询，是指在一个查询语句中嵌套一个或多个查询语句。这些嵌套的查询语句成为外层查询（也称为主查询或父查询）的一部分，并将子查询（里层查询）的结果作为条件来进行主查询。

1、集合成员资格

(1).IN：用于测试某个值是否存在于子查询的结果集中。

SELECT *
FROM employees
WHERE department_id IN (SELECT department_id FROM departments WHERE location_id = 1700);

        在这个例子中，外层查询选择所有员工，但仅限于那些存在于内层子查询返回的结果集合中的员工。内层子查询选择所有位于位置ID为1700的部门ID。

      所以这个查询返回所有部门位置ID位于1700的员工

(2).NOT IN：与IN相反，用于测试某个值是否不在子查询的结果集中。

SELECT *
FROM employees
WHERE employee_id NOT IN (SELECT manager_id FROM departments);

       这段sql语句。外层查询选择所有员工。但仅限于那些不存在于内层子查询 中的员工。内层子查询选择所有部门经理。

        所以这个查询返回所有不是任何部门经理的员工

补充！

在SQL中，SELECT DISTINCT 和 SELECT INTERSECT 是两种用于处理查询结果集中重复数据的不同方法。

SELECT DISTINCT： 用于从查询结果中删除重复的行，只返回唯一的行。它确保结果集中的每一行都是唯一的。 

  例如  假设你有一个名为 employees 的表，其中有一列 department 表示员工的部门。如果你想要查询所有不同的部门

SELECT DISTINCT department
FROM employees;

这将返回 employees 表中所有不同的部门名称，每个部门只出现一次。

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SELECT INTERSECT： 用于返回两个或多个查询结果集的交集，即同时出现在所有查询结果集中的行。它要求每个查询的结果集中的列数和列的数据类型必须匹配。

  例如  假设你有两个表 employees_dept1 和 employees_dept2，它们分别包含两个不同部门中的员工。如果你想要找出同时在这两个部门中的员工（假设它们有一个共同的列 employee_id）

SELECT employee_id
FROM employees_dept1
INTERSECT
SELECT employee_id
FROM employees_dept2;

这将返回同时出现在 employees_dept1 和 employees_dept2 表中的 employee_id 值。

2、集合比较

        在SQL中，SOME 和 ALL 是与比较运算符（如大于号 >、小于号 <、大于等于号 >= 和小于等于号 <=）结合使用的量词，用于在子查询的结果集上进行比较。尽管 SOME 在许多数据库系统中可以互换使用 ANY，但意义相同。

(1).使用 ALL 

        当你使用 ALL 时，你正在指定一个条件，该条件必须对于子查询返回的所有行都为真。换句话说，外层查询中的值必须与子查询结果集中的每一个值进行比较，并且必须满足指定的比较条件。

  例如  假设你有一个名为 employees 的表，其中包含 salary（工资）列。找出工资高于某个部门所有员工工资的员工：

SELECT *
FROM employees e1
WHERE e1.department_id = '部门A'AND e1.salary > ALL (SELECT e2.salaryFROM employees e2WHERE e2.department_id = '部门B');

这将返回部门A中所有工资高于部门B中所有员工工资的员工。(即>最大)

(2).使用 SOME 或 ANY

        当你使用 SOME（或 ANY）时，你正在指定一个条件，该条件只需对于子查询返回的行中的至少一个为真即可。换句话说，外层查询中的值只需与子查询结果集中的某一个值进行比较，并且满足指定的比较条件。 

  例如  找出工资高于公司某些员工（但不是所有员工）工资的员工：

SELECT *
FROM employees e1
WHERE e1.salary > SOME (SELECT e2.salaryFROM employees e2WHERE e2.department_id = '部门D');

这将返回所有工资高于部门D中至少一个员工工资的员工。即（>最小）

3.空关系测试

（1）EXISTS：

用于测试子查询是否返回至少一行数据。如果子查询返回至少一行，则EXISTS条件为真。

SELECT *
FROM employees e
WHERE EXISTS (SELECT 1 FROM departments d WHERE e.department_id = d.department_id AND d.location_id = 1700);

这个查询返回所有属于位于位置ID为1700的部门的员工。

注意！这里的子查询可以使用SELECT 1、SELECT *或任何其他有效的选择列表，因为EXISTS只关心是否返回行，而不关心返回的具体内容。 

（2）NOT EXISTS：

与EXISTS相反，用于测试子查询是否不返回任何行。

SELECT *
FROM employees
WHERE NOT EXISTS (SELECT 1 FROM departments WHERE departments.department_id = employees.department_id AND departments.location_id = 1800);

这个查询返回所有不属于位于位置ID为1800的部门的员工。

补充！ 

1. 相关子查询

   • 定义：在嵌套查询中，如果子查询的查询条件依赖于外层查询（或父查询）中的某个值，则称为相关子查询。
   • 特点：
     • 内部查询可以引用外部查询的表或字段，并根据外部查询的结果动态地改变条件。
     • 内部查询的执行依赖于外部查询的结果，内部查询的结果随外部查询的结果而变化。
     • 可以多层嵌套，即在一个子查询中嵌套另一个子查询。
     • 需要重复求值以供外部查询使用，因此处理次数可能较多。

2. 不相关子查询

   • 定义：在嵌套查询中，如果子查询的查询条件不依赖于外层查询（或父查询）中的某个值，则称为不相关子查询。
   • 特点：
     • 内部查询与外部查询相互独立，内部查询无法引用外部查询的表或字段。
     • 内部查询的执行与外部查询无关，内部查询的结果在执行过程中保持不变。
     • 通常只包含单层查询，不涉及多层嵌套。
     • 处理一次完成，执行后传递给外部查询作为固定条件或数据源。

执行流程

1. 相关子查询

   • 执行流程：先执行外部查询，然后根据外部查询的结果为内部查询提供条件，最后执行内部查询。
   • 示例：假设有一个员工表（employee）和一个部门表（department），要查询每个部门中薪资最高的员工，可以使用相关子查询。

2. 不相关子查询

   • 执行流程：先执行内部查询，然后将内部查询的结果作为条件传递给外部查询进行执行。
   • 示例：假设有一个学生表（student）和一个成绩表（score），要查询所有成绩高于平均分的学生，可以使用不相关子查询。