sql查詢之雙重not exists實現關系代數除運算
使用數據表
成績信息表：
課程信息表:
問題：
-
查詢選修了1,2號課程的學生學號
-
查詢選修了全部課程的學生
1.
先上個代碼：
/*1. 查詢選修了1,2號課程的學生學號（因為這篇筆記主要是說明除運算的實現，其他方式解決這個問題的就略過了）*/
select distinct s1.學號
from 成績信息 s1
where not exists(
select *
from tmp s2
where not exists(
select *
from 成績信息 s3
where s3.學號 = s1.學號 and s3.課程序號 = s2.課程序號
)
)
-- tmp是一個視圖，下面是創建語句
go
create view tmp
as
select 課程序號
from 課程信息
where 課程序號 in ('1', '2');
go
select * from tmp;
先來看看這個視圖，得到的結果如下：
很明顯，這只是為了創建一個只含有1,2課程號的表，當然可以通過其他方式創建，比如直接創建一個表，然后插入數據
接着看看這個查詢，這里用到了兩重not exists,
第一重是對成績信息表進行的掃描，select 可以列舉成對表的每一個元組的枚舉，對於not exists可以理解成exists的結果取反，即true變false, false變true， 還有即使別名s1是為了方便寫起的
然后就是第二層not exists，這個是對創建的那個視圖的掃描。也就是在第一重掃描時，沒掃描一個元組，就會進入第二層的掃描，即第一層每次執行一次，就會執行一次這個代碼
select *
from tmp s2
.../*后面第二個not exists先忽略*/
掃描過程就是類似圖中這樣，類似於for循環
再將第二個掃描的not exists那部分加進來
select *
from tmp s2
where not exists(
select *
from 成績信息 s3
where s3.學號 = s1.學號 and s3.課程序號 = s2.課程序號
)
加了條件之后對於tmp的掃描進行了一個篩選，
第二重not exists中的條件很好理解，就是拿s2(tmp視圖)中的課程序號， s1 （成績信息表）的學號 去s3中做一個篩選， 當s1中的學號和s2中的課程序號在s3表中找得到時， 第二重not exists中的條件就會返回的是true, 經過第二重的not exists之后就是false，那么對第二重掃描（也就是第二個select）掃描到的這個結果就會被拋棄，然后就是繼續第二層掃描(select)。如果在第二層掃描中的tmp掃描完了，其中的not exists之后的每一個條件都是false,那么第二層掃描中tmp的所有的元組都被丟棄，也就是第二層掃描的結果為空，這個時候第一層掃描的條件經過not exists就會是true。因為exists對於他其中的條件得到的結果為空，那么exists之后就是false,再經過not之后就是true了。然后第一層繼續往下，又重復上面這個過程。
這里補充貼個第二重not exists中的sql語句執行圖
這個條件就是一個自然連接。
下面就來詳細說明這個語句執行的每一步
-
第一層掃描（即第一個select那）, 拿着s1的第一個元組（1300310101，1，92），
然后到第一層的not exists那，進入第二層掃描，
第二層掃描掃描第一個（如下圖）， s1中的學號和s2中的課號作為條件在s3中可以找得到元組
那么第二重not exists返回的結果就是false（找得到exists返回true,not 取反）, 也就是說第二層掃描得到得結果到現在為空，
第二層掃描還沒有結束，繼續，如下圖，同樣第二層掃描得條件執行后還是找得到結果，那么第二層的not exists條件返回為false,所以 第二層掃描到現在還是空
第二層掃描到現在已經結束了，因為s2(tmp表)到現在已經掃完了，並且第二層掃描的結果為空，第二層的掃描結果作為第一層的判斷條件，為空經過not exists之后就是true了，也就是第一層掃描第一個元組時被留下來了（因為條件為true），那么到現在為止，s1的第一個元組就被保留到最終結果了。
-
現在就到了第一層掃描的第二個元組了，也就是(1300310101, 2, 95), 同樣執行第一層的條件，進入到了第二層的掃描，和上邊過程類似，貼個圖應該能看得懂
進入第二層的掃描之后，執行第二層的條件：在s3中找。這個過程和第一層掃描第一個元組時一樣，第二層掃描中的條件經過not exists之后返回的都是false,
那么第一層的條件經過not exists之后就是true了，s1表的第二個元組留了下來
-
現在到第一層掃描的第三個元組，（1300310101， 5， 88），同樣執行第一層掃描的條件進入第二層掃描，過程
同樣，第二層掃描中的每一個元組都被丟棄，（因為和上面一樣，第二層掃描中的where條件經過not exists之后返回的都是false），那么第一層條件就是true，s1表第三個元組也被保存下來。
-
第一層掃描的第四個元組，過程
第一層掃描進入條件執行第二層掃描，第二層掃描又執行其條件在s3中查找，
第二層掃描到第一個元組s2中的課程序號為1的元組，帶入執行條件，學號為1300330102，課號為1的元組找不到，也就是第二層掃描not exists之后返回true, 那么第二層掃描中的第一個元組留了下來。
其實這個時候已經可以知道第一層循環的not exists條件返回的是true了（dbms也不會再往下執行完整個第二層掃描），因為第一層not exists中的查詢查找到了結果，exists返回的就是true，取反之后就是false ， 也就是第一層掃描的第4個元組被丟棄了。
-
同理，第一層掃描的第五個元組（太懶了，這個過程就省略了），也被留了下來
-
第六個元組也被留了下來。那么總共留下了5個元組。
可以看看沒有去重的結果：
去個重就可以得出符合的學號了。
過程講完了，再來看看這個過程做了什么。
首先掃描成績信息表（s1）， 然后拿着s1的學號，
通過嵌套子查詢去找tmp表（s2表，存放一號課程和2號課程）,
然后又經過一個嵌套，拿着s1的學號，和1號課程，2號課程分別去成績信息表（s3）中查，看看有沒有這個學號是s1（成績信息表）中的，課號是s2（tmp表）中的。如果第二層掃描能得到0個結果，也就是意味學號為s1的學生對於s2表中的課號都選了，因為第二重not exists中的查詢都能返回結果，經過not exists之后就都是false了，然后第二層掃描（即對s2）的掃描的每一個元組都丟棄，也就是第二層掃描得到0個結果了。然后經過第一層的not exists之后就是true了，那么這個選了s2表中的所有課程的學生就被留了下來了。然后掃描完第一層就能選出所有學生中選修了s2中所有課程的學生了。
雖然感覺說的也不怎么明白，但大概就是這樣了。也許你可以將問題這么理解：
查詢成績信息表中的學生中除去只選了1，2號課程中的一部分或者沒選的，這樣一來剩下的就是選了1，2號課的學生了。然后雙重not exists就可以篩選掉那些只選一部分課程的學生了。
明白了上面這個，第二問就沒什么難度了，只是將s2表換成包含所有課程的表而已。
這里只給出代碼，不再重復說了,這里和上面不同的是s2直接通過子查詢來構建，對於我這的表，這個查詢是沒有符合的結果的
select distinct s1.學號 from 成績信息 s1 where not exists( select * from (select distinct 課程序號 from 課程信息) as s2(課程序號) where not exists( select * from 成績信息 s3 where s1.學號 = s3.學號 and s2.課程序號 = s3.課程序號 ) )
漸漸的忘記標題，補充一下關系代數中的除運算
這里只給出一個例子，具體定義怎么下的我也忘了。。。
簡單說就是拿着sc表中的非cno屬性去看它所對應的所有cno屬性，然后看看這些屬性是否包含了C表中的所有，如果包含了，就把這個屬性值留下來。也就是一種包含關系。
而上邊的雙重not exists就是實現了這么一個除法關系，我的理解這個也是實現了包含關系，
再補充一下這樣寫行不行？
select * from sc where exists (
select *
from C
where exist(
select *
from sc
where sc.cno = c.cno
)
)
之所以這樣的思路是：
在C表中進行一次掃描，看看sc表中的cno是否包含了C表中的cno，如果包含了，就把這個元組留下。
但實際上這樣是不行了，因為只要c表中的任何一個包含在了sc中，那么exists返回就是true，然后sc表中這個元組就被留下來了。
所以直接用肯定的寫法行不通，那就來雙重否定not exists了。
大概就這么多了，再寫我就得吐了，這要是復習還看不明白就砸手機了。
收工。