SQL 查询：单表、连接与子查询

第三讲，考试的主战场。SELECT 一条语句就能出一道 20 分大题。本讲所有 SQL 都基于第二讲建的 student / course / sc 三张表，可直接运行。
先记住一句话：SELECT 的执行顺序是 FROM → WHERE → GROUP BY → HAVING → SELECT → ORDER BY → LIMIT，别名在 SELECT 里才诞生，所以 WHERE 里不能用 SELECT 起的别名。

一、单表查询

sql

-- 投影 + 选择 + 排序 + 限量，一条语句四种动作
SELECT sno, sname, sage            -- ③ 投影：挑列
FROM student                        -- ① 从哪张表
WHERE sdept = '计算机' AND sage > 18 -- ② 选择：挑行
ORDER BY sage DESC, sno ASC         -- ④ 排序
LIMIT 5;                            -- ⑤ 前 5 条（MySQL 方言）

-- 去重：查询"有哪些系"（投影在数学上自动去重，SQL 必须手动 DISTINCT）
SELECT DISTINCT sdept FROM student;

-- 模糊匹配：LIKE + 通配符（% 任意长串，_ 单个字符）
SELECT sname FROM student WHERE sname LIKE '张%';      -- 姓张的
SELECT sname FROM student WHERE sname LIKE '_明%';     -- 第二个字是"明"

WHERE 里的三值逻辑是常见坑：任何与 NULL 的比较结果都是 UNKNOWN，WHERE sage != 18 不会选中 sage 为 NULL 的行。判断空值只能用 IS NULL / IS NOT NULL。

二、聚合与分组：GROUP BY 与 HAVING

五个聚合函数：COUNT SUM AVG MAX MIN。其中 COUNT(*) 数行数，COUNT(列) 不数 NULL。

sql

-- 每个学生的选课门数和平均分
SELECT sno, COUNT(*) AS 门数, AVG(grade) AS 均分
FROM sc
GROUP BY sno;

-- 只看选了 3 门以上的：筛选"组"用 HAVING，不是 WHERE
SELECT sno, COUNT(*) AS 门数, AVG(grade) AS 均分
FROM sc
GROUP BY sno
HAVING COUNT(*) >= 3;

🧠 记忆锚点：WHERE 过滤行（分组前），HAVING 过滤组（分组后）；WHERE 里不能出现聚合函数。 "查询平均分 80 分以上的学生"必须 HAVING AVG(grade) > 80，写进 WHERE 直接语法错误。

补充两个高频细节：AVG 忽略 NULL 值的行；一个 SQL 里同时出现普通列和聚合函数时，普通列必须出现在 GROUP BY 里。

三、连接查询

考试最爱"每个学生的姓名和平均分"——姓名在 student，分数在 sc，必须连接：

sql

-- 内连接：两边都匹配上才出现在结果里
SELECT s.sname, sc.grade
FROM student s JOIN sc ON s.sno = sc.sno
WHERE sc.cno = 'C01';

-- 左外连接：左边全保留，右边匹配不上补 NULL
-- 经典题"查询没有选任何课的学生"：左连后右端为 NULL
SELECT s.sno, s.sname
FROM student s LEFT JOIN sc ON s.sno = sc.sno
WHERE sc.sno IS NULL;

三种连接一张表记牢：

连接	结果集	典型用途
INNER JOIN	只保留匹配成功的行	常规关联查询
LEFT JOIN	左表全保留 + 右表补 NULL	"查没有 XX 的"（右端 IS NULL）
RIGHT JOIN	右表全保留 + 左表补 NULL	少用，可以改写成 LEFT JOIN

自连接也常考：给 sc 表起两个别名当作两张表用，例如"与 2026001 号同学选了同一门课的学生"。

四、子查询

sql

-- ① 带_IN 的不相关子查询：查选修了"数据库"课程的学生
SELECT sname FROM student
WHERE sno IN (
  SELECT sno FROM sc
  WHERE cno IN (SELECT cno FROM course WHERE cname = '数据库')
);

-- ② 带比较的子查询：查成绩高于该课平均分（平均分单独算得出一个值）
SELECT sno, grade FROM sc
WHERE cno = 'C01' AND grade > (
  SELECT AVG(grade) FROM sc WHERE cno = 'C01'
);

-- ③ 相关子查询 + EXISTS：内层依赖外层的行，逐行判断"存在性"
SELECT sname FROM student s
WHERE EXISTS (
  SELECT 1 FROM sc
  WHERE sc.sno = s.sno AND sc.cno = 'C01'
);

-- ④ 经典否定题：查没选 C01 课程的学生（NOT EXISTS 双层结构是标准答案写法）
SELECT sname FROM student s
WHERE NOT EXISTS (
  SELECT 1 FROM sc WHERE sc.sno = s.sno AND sc.cno = 'C01'
);

🧠 记忆锚点：EXISTS 只问"有没有"，返回真就留下当前行；"至少选了一门"用 EXISTS，"一门都没选"用 NOT EXISTS，"选了全部课程"用双重 NOT EXISTS（不存在一门课是他没选的）——这个"全称量词转双否定"是本课最著名的题型。

五、动手实验

💡 动手实验 1：插入测试数据后，跑通"每门课的选课人数、最高分、最低分"，并把课程名一起显示出来（需要连接 course）。
sql
INSERT INTO student VALUES ('2026001','张三','男',19),('2026002','李四','女',20),('2026003','王五','男',18);
INSERT INTO course VALUES ('C01','数据库',3),('C02','操作系统',4);
INSERT INTO sc VALUES ('2026001','C01',85),('2026001','C02',78),
                      ('2026002','C01',92),('2026003','C02',66);

SELECT c.cname, COUNT(*) AS 人数, MAX(sc.grade) AS 最高, MIN(sc.grade) AS 最低
FROM course c JOIN sc ON c.cno = sc.cno
GROUP BY c.cno, c.cname;
💡 动手实验 2：把"查询选修了全部课程的学生姓名"写出来（双重 NOT EXISTS），然后故意漏写一层，观察结果差在哪——这是历年考试失分最重的一题。

小结

执行顺序 FROM→WHERE→GROUP BY→HAVING→SELECT→ORDER BY→LIMIT；别名诞生于 SELECT
WHERE 滤行，HAVING 滤组；NULL 只能 IS NULL 判断
LEFT JOIN + IS NULL 是"查不存在"的通用写法；"选了全部"用双重 NOT EXISTS
相关子查询逐行求值，不相关子查询只算一次——考试考写法，优化器考成本

下一讲从"查"转到"建"：DDL、五类约束与索引——数据定义与索引。

SQL 查询：单表、连接与子查询 ​

一、单表查询 ​

二、聚合与分组：GROUP BY 与 HAVING ​

三、连接查询 ​

四、子查询 ​

五、动手实验 ​