Характерные ошибки при решении задач на написание запросов на выборку (SELECT)

База данных «Корабли»

Одной из характеристик корабля является половина куба калибра его главных орудий (mw). С точностью до 2 десятичных знаков определите среднее значение mw для кораблей каждой страны, у которой есть корабли в базе данных.

Калибр орудий, как и страна, является атрибутом таблицы Classes. Таким образом, здесь нужно найти все корабли в базе данных, для которых известен класс. Замечание об учете кораблей из таблицы Outcomes означает, как обычно, что класс головного корабля может быть известен, даже если его нет в таблице Ships.

Затем следует добавить вычисляемый столбец для определения веса снаряда и посчитать среднее значение этого веса, сгруппировав корабли по странам.

Рассмотрим следующий запрос, отбраковываемый системой.

Решение 3.14.1

Консоль

Выполнить

SELECT DISTINCT Classes.country, 
 (SELECT AVG( pen.p ) 
 FROM (SELECT (c1.bore*c1.bore*c1.bore)/2 AS p 
 FROM Classes AS c1, Ships AS s1
 WHERE c1.class = s1.class AND 
 c1.country = Classes.country AND 
 c1.bore IS NOT NULL
 UNION ALL
 SELECT (c2.bore*c2.bore*c2.bore)/2 
 FROM Classes AS c2, Outcomes 
 WHERE c2.country = Classes.country AND 
 c2.class = Outcomes.ship AND 
 c2.bore IS NOT NULL AND 
 Outcomes.ship NOT IN (SELECT ss.name 
 FROM Ships AS ss
 )
 ) AS pen 
 WHERE pen.p IS NOT NULL
 ) AS weight
FROM Classes
WHERE Classes.country IS NOT NULL;

SELECT DISTINCT Classes.country, (SELECT AVG( pen.p ) FROM (SELECT (c1.bore*c1.bore*c1.bore)/2 AS p FROM Classes AS c1, Ships AS s1 WHERE c1.class = s1.class AND c1.country = Classes.country AND c1.bore IS NOT NULL UNION ALL SELECT (c2.bore*c2.bore*c2.bore)/2 FROM Classes AS c2, Outcomes WHERE c2.country = Classes.country AND c2.class = Outcomes.ship AND c2.bore IS NOT NULL AND Outcomes.ship NOT IN (SELECT ss.name FROM Ships AS ss ) ) AS pen WHERE pen.p IS NOT NULL ) AS weight FROM Classes WHERE Classes.country IS NOT NULL;

    Схема

Запрос интересен тем, что в нем не используется группировка, а среднее значение по стране определяется с помощью коррелирующего подзапроса, выполняемого для каждой страны из таблицы Classes. Кроме того, он выполнен в полном соответствии со стандартом. Можно сразу сделать замечание относительно эффективности выполнения этого запроса, так как если у страны несколько классов кораблей (что не является для нас большой неожиданностью), то фактически подзапрос будет выполняться для каждого класса, что явно излишне. Появляющиеся при этом дубликаты записей устраняются при помощи DISTINCT, что тоже скажется на производительности. Но нас интересует другой вопрос, а именно, почему этот запрос неверен. Чтобы это понять, давайте рассмотрим его по частям.

Начнем с подзапроса, в котором объединяются (UNION ALL) два запроса:

(1)

SELECT (c1.bore*c1.bore*c1.bore)/2 AS p 
FROM Classes AS c1, Ships AS s1
WHERE c1.class = s1.class AND 
 c1.country = Classes.country AND 
 c1.bore IS NOT NULL

и

(2)

SELECT (c2.bore*c2.bore*c2.bore)/2 
FROM Classes AS c2, Outcomes 
WHERE c2.country = Classes.country AND 
 c2.class=Outcomes.ship AND 
 c2.bore IS NOT NULL AND 
 Outcomes.ship NOT IN (SELECT ss.name 
 FROM Ships AS ss 
 )

В запросе (1) вычисляется вес снарядов кораблей из таблицы Ships для страны, передаваемой из внешнего запроса (коррелирующий подзапрос). Условие c1.bore IS NOT NULL, на наш взгляд, совершенно излишне, так как даже если и есть классы с неизвестным калибром, такие значения автоматически будут исключены при вычислении среднего значения с помощью функции AVG. Но это не ошибка в решении задачи.

В запросе (2) аналогичные вычисления делаются для головных кораблей из Outcomes, которые отсутствуют в Ships.

Далее объединение с помощью UNION ALL позволяет сохранить все дубликаты веса, что необходимо, так как, по крайней мере, корабли одного класса имеют снаряды одного калибра (веса).

Во внешнем запросе вычисляется среднее значение по стране, отфильтровывая случай, когда калибр неизвестен для всех кораблей некоторой страны (WHERE pen.p IS NOT NULL). Это объясняется тем, что если AVG применяется к пустому набору записей, то результат вычисления будет NULL.

Наконец, в основном запросе выводим требуемые по условиям задачи данные.

Вы уже нашли ошибку? Если нет, то нам помогут знания предметной области. Что за таблица Outcomes? Здесь хранятся данные об участии кораблей в сражениях. А корабль, если он не был потоплен, может принимать участие в нескольких сражениях. Таким образом, мы потенциально учитываем головной корабль несколько раз. Если же рассуждать формально, то первичный ключ на этой таблице {корабль, сражение} допускает появление одного и того же корабля неоднократно.

При этом мы не можем вместо UNION ALL использовать UNION по описанным выше причинам, но, тем не менее, исправить теперь этот запрос вам будет несложно.

Разбирая ошибки наших посетителей, автор обычно указывает те варианты данных, на которых рассматриваемые запросы возвращают неверные данные. Советуем вам наполнять свою базу аналогичными данными, тогда тестирование ваших запросов также и на других задачах будет более эффективным.