实验五 连接、嵌套和集合查询
课时分配：4课时
实验性质：综合
实验主要内容及方法：各种连接、嵌套和集合查询方法
实验要求：
(1) 掌握连接、嵌套和集合查询语句的一般格式。;
(2) 掌握连接、嵌套和集合查询的各种使用方法。
实验目的：熟练掌握连接、嵌套和集合查询的使用。
实验设备：装有SQL SERVER 2005的电脑
实验步骤：
(1) 启动2005 SQL Server Management studio；
(2) 启动数据库引擎查询；
(3) 在实验四数据库的基础上，综合练习如下例题：
一、连接查询
1 不同表之间的连接查询
例3.37 查询每个学生及其选修课程的情况。
本查询实际上是涉及Students与Reports两个表的连接操作。这两个表之间的联系是通过公共属性Sno实现的，因此，其操作命令为：
SELECT Students.*, Reports.*
FROM Students, Reports
WHERE Students.Sno = Reports.Sno
说明：若在以上等值连接中把目标列中重复的属性列去掉则为自然连接，其命令为
去除重复的sno
SELECT Students.Sno, Sname, Ssex, Sage, Sdept, Cno, Grade
FROM Students, Reports
WHERE Students.Sno= Reports.Sno;
例3.38 查询每个学生的学号(Sno)、姓名(Sname)、选修的课程名(Cname)及成绩(Grade)。
本查询涉及到三个表的连接操作，完成该查询的SQL语句如下：
SELECT Students.Sno, Sname, Cname, Grade
FROM Students, Reports, Courses
WHERE Students.Sno=Reports.Sno AND
Reports.Cno=Courses.Cno;
2 自身连接
例3.39 查`询每一门课的间接先修课(即先修课的先修课)。
在Courses表关系中，只有每门课的直接先修课信息，而没有先修课的先修课。要得到这个信息，必须先对一门课找到其先修课，再按此先修课的课程号，查找它的先修课程。这就需要要将Courses表与其自身连接。为方便连接运算，这里为Courses表取两个别名分别为A，B。则完成该查询的SQL语句为：
SELECT A.Cno, A.Cname, B.Pre_Cno
FROM Courses A, Courses B
WHERE A.Pre_Cno =B.Cno;
3 外连接
例3.40把例3.37中的等值连接改为左连接。该左连接操作在SQL Server 2005中的命令格式为：
SELECT Students.Sno, Sname, Ssex, Sdept, Cno, Grade
FROM Students
LEFT JOIN Reports ON
Students.Sno= Reports.Sno;
说明：以上左连接操作也可以用如下的右连接操作代替，其结果完全一样。
SELECT Students.Sno, Sname, Ssex, Sdept, Cno, Grade
FROM Reports
RIGHT JOIN Students ON
Reports.Sno=Students.Sno;
二、嵌套查询
1 带谓词IN的嵌套查询
例3.41 查询选修了编号为“C02”的课程的学生姓名(Sname)和所在系(Sdept)。
SELECT Sname, Sdept
FROM Students
WHERE Sno IN
(SELECT Sno
FROM Reports
WHERE Cno='C02');
例3.42 查询与“李伟”在同一个系学习的学生学号(Sno)、姓名(Sname)和系名(Sdept)。
该查询可构造嵌套查询实现，其SQL语句如下：
SELECT Sno, Sname, Sdept
FROM Students
WHERE Sdept IN
(SELECT Sdept
FROM Students
WHERE Sname='李伟');
说明：本例中的查询也可以用自身连接来完成，其SQL语句如下：
SELECT A.Sno , A.Sname , A.Sdept
FROM Students A , Students B
WHERE A.Sdept=B.Sdept AND B.Sname='李伟';
例3.43 查询选修了课程名为“数据结构”的学生学号(Sno)和姓名(Sname)。
本查询涉及学号、姓名和课程名(Cname)三个属性。学号和姓名存放在Students表中，课程名的存放在Courses表中，但Students与Courses两个表之间没有公共属性，必须通过Reports表建立它们之间的联系。所以本查询实际上涉及三个关系的连接操作。
SELECT Sno, Sname /* ③最后在Studenst关系中 */
FROM Students /* 取出Sno和Sname */
WHERE Sno IN
(SELECT Sno /*② 然后在SC关系中找出 */
FROM Reports /*选修了3号课程的学生学号*/
WHERE Cno IN
(SELECT Cno /*① 首先在Courses关系中 */
FROM Courses /*找出“数据结构”的课程号，*/
WHERE Cname = '数据结构')); /*结果为C02号 */
说明：本查询同样可以用连接查询实现：
SELECT S.Sno, Sname
FROM Students S, Reports R, Courses C
WHERE S.Sno=R.Sno AND R.Cno=C.Cno AND C.Cname='数据结构';
2 带有比较运算符的嵌套查询
例3.44 将例3.42改为带有比较运算符的嵌套查询。由于一个学生只可能在一个系学习，因此子查询的结果是一个值，因此可以用=代替IN，其SQL语句如下：
SELECT Sno , Sname, Sdept
FROM Students
WHERE Sdept =
(SELECT Sdept
FROM Students
WHERE Sname='李伟');
3 带谓词ANY或ALL的嵌套查询
例3.45 查询非自动化系的不超过自动化系所有学生的年龄的学生姓名(Sname)和年龄(Sage)。其查询命令为
SELECT Sname, Sage
FROM Students
WHERE Sdept<>'自动化'
AND Sage<=ALL (SELECT Sage
FROM Students
WHERE Sdept= '自动化');
说明：本查询也可以用集函数来实现。其SQL语句如下：
SELECT Sname, Sage
FROM Students
WHERE Sdept<>'自动化'
AND Sage<= (SELECT MIN(Sage)
FROM Students
WHERE Sdept='自动化');
4 带谓词EXISTS的嵌套查询
例3.46 查询所有选修了编号为“C01”课程的学生姓名(Sname)和所在系(Sdept)。
本查询的SQL语句是：
SELECT Sname, Sdept
FROM Students
WHERE EXISTS
(SELECT *
FROM Reports
WHERE Sno=Students.Sno AND Cno='C01');
例3.47 将例3.42改为带谓词EXISTS的查询，其SQL语句如下
SELECT Sno, Sname, Sdept
FROM Students A
WHERE EXISTS
(SELECT *
FROM Students B
WHERE B.Sdept=A.Sdept AND B.Sname='李伟');
例3.48 查询选修了所有课程的学生姓名(Sname)和所在系。
由于没有全称量词，可将题目的意思转换成等价的用存在量词的形式：查询这样的学生，没有一门课程是他不选修的。其SQL语句为：
SELECT Sname, Sdept
FROM Students
WHERE NOT EXISTS
(SELECT *
FROM Courses
WHERE NOT EXISTS
(SELECT * FROM Reports WHERE Sno=Students.Sno
AND Cno=Courses.Cno));
三、集合查询
例3.49 查询计算机科学系的学生或年龄不大于20岁的学生信息。
SELECT *
FROM Students
WHERE Sdept='计算机'
UNION
SELECT *
FROM Students
WHERE Sage<=20;
例3.50 查询数学系的学生且年龄不大于20岁的学生的交集，这实际上就是查询数学系中年龄不大于20岁的学生。
SELECT *
FROM Students
WHERE Sdept='数学' AND Sage<=20;
例3.51 查询数学系的学生与年龄不大于20岁的学生的差集。
本查询的等价说法是，查询数学系中年龄大于20岁的学生。
SELECT *
FROM Students
WHERE Sdept='数学' AND Sage>20;