Mysql排名问题

时间 2021-01-19

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原文原文链接

简述
- 第N高薪水（连续排名，同薪同名）
- 部门前n高薪水（连续排名，同薪同名）

简述

最近在刷题和工做中总会遇到前n高，第n高的问题，汇总一下以便往后查看。
排名3种场景（以薪水为例）：mysql

连续排名，同薪不一样名。3000、2000、2000、1000的排名为1-2-3-4
不连续排名，同薪同名。3000、2000、2000、1000的排名为1-2-2-4
连续排名，同薪同名。3000、2000、2000、1000的排名为1-2-2-3
下面的两个例子都以连续排名，同薪同名的状况举例

第N高薪水（连续排名，同薪同名）

如表中所示，若是存在第N高的薪水则返回Salary，若是不存在那么查询应该返回NULL。sql

单表查询

解题思路
全局排名，不分组，因此咱们能够用ORDER BY排序加LIMIT N,M限制（M表示在限制条数以后的offset记录，LIMIT M OFFSET N），排名第N高意思是LIMIT N-1,1，可是LIMIT后面只接受正整数或者单一变量，不能用表达式，因此在函数中须要先SET N = N - 1
同薪同名且连续排名，意味着须要去重，咱们能够用GROUP BY 按薪水分组后再ORDER BY或者DISTINCT去重。

MySQL中的LIMIT用法详解函数

基本语法：
SELECT * FROM table LIMIT [offset,] rows | rows OFFSET offset

LIMIT子句用于select中，对输出结果集的行数进行约束，LIMIT接受一个或两个数字参数。参数必须是一个整数常量。offset表示偏移量（指向数据记录的游标），rows表示查询限定返回的最大记录数。当offset参数省略时，默认为0，即LIMIT 3 等同于LIMIT 0,3。

SELECT * FROM table LIMIT 3, 4;返回第4-7行

SELECT * FROM table LIMIT 3;返回前3行

代码片断

CREATE FUNCTION getNHighestSalary(N INT) RETURNS INT
BEGIN
    SET N := N-1;
    IF (N < 0) THEN
    	RETURN NULL;
    ELSE
	  RETURN (
    	  SELECT DISTINCT salary FROM employee
    	  -- GROUP BY salary
    	  ORDER BY salary DESC
    	  LIMIT N, 1
  		);
  	END IF;
END

子查询方式1

解题思路
先查出前n高的薪水，再从中查询最低的薪水（即第n高的薪水），并用COUNT(1)累加用来判断是否有第n高的薪水。考虑会有相等的薪水因此第一重查询用DISTINCT去重。
代码片断

CREATE FUNCTION getNHighestSalary(N INT) RETURNS INT
BEGIN
	RETURN(
	SELECT IF(count < N, NULL, min) AS Salary
	FROM
		(	
			SELECT MIN(Salary) AS min, COUNT(1) AS count
			FROM
			(
				SELECT  DISTINCT Salary
				FROM Employee ORDER BY Salary DESC LIMIT N
			) a
		) b
	);	
END

子查询方式2

解题思路
排名第N高意味着表中存在N-1个比其更高的薪水（去重前提下）。
联表查询出比当前薪水高的有几个，若是这个数量等于N-1，那么返回该薪水。
代码片断

CREATE FUNCTION getNHighestSalary(N INT) RETURNS INT
BEGIN
	RETURN(
	SELECT DISTINCT(e.salary)
	FROM Employee e
	WHERE  (
		SELECT
			COUNT(DISTINCT salary)
		FROM Employee e1 WHERE e1.salary > e.salary
		) = N - 1
	);	
END

自链接

解题思路
自链接条件为表1的Salary小于表2的Salary，以表1的Salary分组，统计表2的Salary的去重个数
考虑到第一名的表2的Salary为空，因此采用LEFT JOIN ，当去重个数等于N-1时就是要输出的排名(也能够用JOIN，链接条件为<=，COUNT(DISTINCT e2.Salary) = N)
代码片断

CREATE FUNCTION getNthHighestSalary(N INT) RETURNS INT
BEGIN
  RETURN (
      SELECT 
          e1.salary
      FROM 
          employee e1 LEFT JOIN employee e2 ON e1.salary < e2.salary
      GROUP BY 
          e1.salary
      HAVING 
          count(DISTINCT e2.salary) = N - 1
  );
END

笛卡尔积

解题思路
跟子查询方式2类似，再也不赘述。
代码片断

CREATE FUNCTION getNthHighestSalary(N INT) RETURNS INT
BEGIN
  RETURN (
      SELECT 
          e1.salary
      FROM 
          employee e1, employee e2 
      WHERE 
          e1.salary <= e2.salary
      GROUP BY 
          e1.salary
      HAVING 
          count(DISTINCT e2.salary) = N
  );
END

自定义变量

解题思路
自定义两个变量，@s存储工资，@r存储排名，先按工资排序，查询时更新变量值，当工资相等时排名不变，不相等则排名加一
代码片断

CREATE FUNCTION getNthHighestSalary(N INT) RETURNS INT
BEGIN
  RETURN (
      SELECT 
          DISTINCT salary 
      FROM 
          (SELECT 
                salary, @r:=IF(@s=salary, @r, @r+1) AS rnk,  @s:= salary 
            FROM  
                employee, (SELECT @r:=0, @s:=NULL)init 
            ORDER BY 
                salary DESC) tmp
      WHERE rnk = N
  );
END

开窗函数

解题思路
mysql8.0以上版本能够用开窗函数，效率是最好的，经常使用的三种排名函数以下：

ROW_NUMBER():连续排名，同薪不一样名，3000、2000、2000、1000的排名为1-2-3-4
RANK(): 不连续排名，同薪同名。3000、2000、2000、1000的排名为1-2-2-4
DESENSE_RANK():连续排名，同薪同名。3000、2000、2000、1000的排名为1-2-2-3
这三个函数要和OVER()一块儿使用，OVER()中的参数一般是PARTITION BY 和 ORDER BY 。例题状况是第三种，因此采用DENSE_RANK()。

代码示例

CREATE FUNCTION getNthHighestSalary(N INT) RETURNS INT
BEGIN
  RETURN (
        SELECT 
            DISTINCT salary
        FROM 
            (SELECT 
                salary, dense_rank() over(ORDER BY salary DESC) AS rnk
             FROM 
                employee) tmp
        WHERE rnk = N
  );
END

部门前n高薪水（连续排名，同薪同名）

如表中所示，若是存在部门前N高的薪水则返回DepartmentId + Salary，若是不存在那么查询应该返回NULL。由于只考虑部门和薪水，因此仍是连续排名，同薪同名。
3d

子查询方式

解题思路（和第N高薪水的子查询方式2相似）
工资前N高意味着：有不超过N-1我的的工资比查询结果的工资高。例如求前三高的工资，即有不超过2我的（查询子条件为<=2或<3）的工资比查询结果的工资高（有0我的比第一高工资高；有1我的比第二高工资高；有2我的比第三高工资高）
代码示例

SELECT
  		  d.Name AS 'Department', e1.Name AS 'Employee', e1.Salary
		FROM Employee e1
        RIGHT JOIN Department d ON e1.DepartmentId = d.Id
		WHERE
    		3 > (SELECT COUNT(DISTINCT e2.Salary)
        			FROM Employee e2
        			WHERE  e2.Salary > e1.Salary
                		AND e1.DepartmentId = e2.DepartmentId
        ) 
		GROUP BY e1.Salary
		ORDER BY d.`Name`, e1.Salary DESC
;

链接查询

解题思路
能用子查询解决的问题通常都能用链接来解决
代码示例

SELECT
	    d.name as department, e1.name as employee, e1.salary as salary
	FROM
		Department d LEFT JOIN Employee e1 on d.id = e1.departmentid
					 LEFT JOIN Employee e2 on e1.departmentid = e2.departmentid and 	e1.salary<=e2.salary
	GROUP BY 
		d.name, e1.Salary
	HAVING 
		count(distinct e2.salary)<4
	ORDER BY
    	d.name, e1.salary DESC

自定义变量

解题思路
自定义三个变量，@s存储工资，@r存储排名，@d存储部门ID，先按部门和工资排序，查询时更新变量值。
（1）当前部门ID与@d相同(@d=DepartmentId)，则表明是在同一部门中进行的排名，当工资相等(@s=Salary)时排名不变(@r:=@r)，不相等则排名加一(@r:=@r+1)；
（2）当前部门ID与@d不相同(@d!=DepartmentId)，则说明@d需从新赋值(@d=DepartmentId)，排名也要从新开始，即@r:=1。
代码示例

SELECT
		d. NAME department,
		t. NAME employee,
		salary
	FROM
		(
			SELECT
				*, @r :=IF (DepartmentId = @d, IF (Salary = @s, @r, @r + 1), 1) AS rnk,
				@d := DepartmentId,
				@s := Salary
			FROM employee, (SELECT @s := NULL,@d := NULL, @r := 0 ) init
			ORDER BY DepartmentId, Salary DESC
		) t
	RIGHT JOIN department d ON t.DepartmentId = d.Id
	WHERE t.rnk <= N OR t.rnk IS NULL
	GROUP BY d.`Name`, salary
	ORDER BY DepartmentId, Salary DESC

开窗函数

解题思路
又到了快乐的开窗函数，由于是同薪同名，连续排名，因此仍是用DENSE_RANK()，由于求的是部门前N高薪水，因此按部门分组再按薪水排序，那么开窗函数的使用就是：DENSE_RANK() OVER(PARTITION BY departmentid ORDER BY salary DESC) 。
代码示例

SELECT
	 d.`Name`, tmp.`Name`, tmp.Salary 
	 FROM(
		SELECT 
			e1.DepartmentId, e1.`Name`, e1.Salary,
			DENSE_RANK() OVER(PARTITION BY e1.DepartmentId ORDER BY e1.Salary DESC) rnk
			FROM employee e1 ) tmp
	RIGHT JOIN department d
	ON d.Id = tmp.DepartmentId
	WHERE rnk <= N OR t.rnk IS NULL
	GROUP BY d.name, tmp.Salary
	;