带有EXISTS谓词的子查询

EXISTS代表存在量词 。带有EXISTS谓词的子查询不返回任何数据，只产生逻辑真值“true”或逻辑假值“false”。

例如：三个表：

student(sno,sname,ssex,sage,sdept)(学号，姓名，性别，年龄，专业)

course(cno,cname,cpno,ccredit)（课程号，课程名，选修课号，学分）

sc(sno,cno,grade)（学号，课程号，成绩）

 

 1、 查询所有选修了1号课程的学生姓名。

本题涉及student和sc表。可以在student中一次取得每个元组的sno值，用此值去检查sc表。若sc表存在这样的元组，其sno值等于此student.sno值，并且其cno='1'，则取此student.sname送入结果表。将此想法写成sql语句是：

select sname from student

where exists (

   select *

    from sc

    where sno=student.sno and cno='1'

  );

使用存在量词exists后，若内层查询结果非空，则外层的where子句返回真值，否则返回假值。由于exists引出的子查询，其目标列表达式通常用*,因为带exists的子查询只返回真值或假值，给出列名无实际意义。

本例中子查询的查询条件依赖于外层父查询的某个属性值（在本例中是student的sno值），因此也是相关子查询。这个相关子查询的处理过程是：首先取外层查询中（student）表的第一个元组，根据它与内层查询相关的属性值（sno值）处理内层查询，若where子句返回值为真，则取外层查询中该元组的sname放入结果表；然后再取（student）表的下一个元组；重复这一过程，直至外层（student）表全部检查完为止。

        与exists谓词相对应的是not exists谓词。使用存在量词not exists后，若内层查询结果为空，则外层的where子句返回真值，否则返回假值。

 

2、查询没有选修1号课程的学生姓名

   select sname from student

   where not exists (

    select * from sc sno=student.sno and cno='1'

 );

一些带exists或not exists 谓词的子查询不能被其他形式的子查询等价替换，但所有带in谓词、比较运算符、any和all谓词的子查询都能用带exists谓词的子查询等价替换。

 

        由于带EXISTS量词的相关子查询只关心内层查询是否有返回值，并不需要查具体值，因此其效率并不一定低于不相关子查询，有时是高效的方法。

SQL中没有全称量词

SQL中也没有蕴含逻辑运算，可以用谓词演算将其转换为：

1、查询选修了全部课程的学生姓名

2、查询至少选修了学生95002选修的全部课程的学生号码

 

1、没有全称量词，将其转换为等价的用存在量词的形式：查询这样的学生，没有一门课是他不选的。

select sname

from student

where not exists(

       select *

       from course

       where not exist(

              select *

              from sc

              where sc.sno = student.sno

              and cno = course.cno

       )

)

2、本查询用逻辑蕴含表达：查询学号为x的学生，对所有的课程y，只要95002学生选了课程y，则x也选了y。形式化表示如下

用p表示：学生95002选了课程y

用q表示：学生x选了课程y

 

转换为等价形式：

 

它表示的语义为：不存在这样的课程y，学生95002选了，而学生x没有选，sql如下：

select distinct sno

from sc scx

where not exists(

       select *

       from sc scy

       where sno='95002'

       and not exist(

              select *

              from scz

              where scz.sno = scx.sno

              and scz.cno=scy.cno))  

 

1.用EXISTS/NOT EXISTS实现全称量词

SQL语言中没有全称量词"（For all），可以把带有全称量词的谓词转换为等价的带有存在量词的谓词：

              " (x)PÛØ ($x(P))   ：含义 " (x)P表示个体域里的所有个体都有性质P。Ø ($x(P)) 表示不存在着个体域中的个体没有性质P。

 例 查询选修了全部课程的学生姓名。

        SELECTSname

         FROM Student

         WHERE NOT EXISTS

            （SELECT *

              FROM Course

              WHERE NOT EXISTS

                 (SELECT *

                  FROM SC

                  WHERE Sno= Student.Sno

                     AND Cno= Course.Cno）；

 

2.用EXISTS/NOT EXISTS实现逻辑蕴函

SQL语言中没有蕴函(Implication)逻辑运算可以利用谓词演算将逻辑蕴函谓词等价转换为：

                  p®qÛØp∨q

例 查询至少选修了学生95002选修的全部课程的学生号码。

解题思路：

用逻辑蕴函表达：查询学号为x的学生，对所有的课程y，只要95002学生选修了课程y，则x也选修了y。

形式化表示：

          用P表示谓词 “学生95002选修了课程y”

          用q表示谓词 “学生x选修了课程y”

则上述查询为:" (y) p® q

等价变换：

            " (y) p® qÛØ ($y (Ø (p®q ))

                      ÛØ ($y (Ø(Øp∨ q))

                      ÛØ$y(p∧Øq)

变换后语义：不存在这样的课程y，学生95002选修了y，而学生x没有选。

用NOT EXISTS谓词表示：    

    SELECT DISTINCTSno

         FROM SC SCX

         WHERE NOT EXISTS

               (SELECT *

                FROM SC SCY

                WHERE SCY.Sno = ' 95002 ' AND

                    NOT EXISTS

                         (SELECT *

                          FROM SC SCZ

                          WHERESCZ.Sno=SCX.Sno AND

                                          SCZ.Cno=SCY.Cno))；

 

 

 

  含义 " (x)P表示个体域里的所有个体都有性质P。Ø ($x(P)) 表示不存在着个体域中的个体没有性质P。