如何在 SQL 中用 JOIN 替换 EXISTS 和 NOT EXISTS，以便将其转换为关系代数？答案

【问题标题】：How do I replace EXISTS and NOT EXISTS with JOIN in SQL so I can translate it to relational algebra?如何在 SQL 中用 JOIN 替换 EXISTS 和 NOT EXISTS，以便将其转换为关系代数？
【发布时间】：2020-12-15 02:15:57
【问题描述】：

我想在以下查询中替换 EXISTS 和 NOT EXISTS：

SELECT pokemon_name FROM sinnohdex s
WHERE NOT EXISTS
    (SELECT * FROM hoenndex h
     WHERE s.id = h.id)
AND EXISTS
    (SELECT * FROM johtodex j
     WHERE j.id = s.id);

这是我目前得到的：

SELECT pokemon_name FROM sinnohdex s
LEFT JOIN hoenndex h ON s.id = h.id
INNER JOIN johtodex j ON j.id = s.id
WHERE h.id IS NULL;

我的目标是稍后将查询“翻译”成关系代数。
我不知道这是否准确。
我的想法是仅使用连接编写查询。
这样对吗？

【问题讨论】：

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标签： mysql sql relational-algebra

【解决方案1】：

我建议使用LEFT JOIN 和INNER JOIN 如下：

SELECT distinct pokemon_name 
  FROM sinnohdex s JOIN johtodex j ON j.id = s.id
  LEFT JOIN hoenndex h ON s.id = h.id
 WHERE h.id is null

【讨论】：

这不等效，因为pokemon_name 可能在sinnohdex 中重复，这不会返回重复项。这可能是可取的行为，但这不是 OP 所要求的。
那么 OP 也可以在 select 子句中使用 s.id。

【解决方案2】：

关闭，但不完全。我建议：

SELECT s.pokemon_name
FROM sinnohdex s JOIN
     (SELECT DISTINCT j.id
      FROM johtodex j
     ) j
     ON j.id = s.id LEFT JOIN
     hoenndex h
     ON s.id = h.id
WHERE h.id IS NULL;

子查询中需要SELECT DISTINCT 以确保JOIN 不会产生重复。

在加入之前删除重复项通常比加入后删除重复项更高效（尽管这可能取决于数据）。

【讨论】：

RA 投影根据其定义返回唯一元组 (p 2.1.2)，因此在不了解表结构的情况下，顶部查询中应该有 DISTINCT。
@astentx 。 . .在外部查询中不需要SELECT DISTINCT——除非OP特别想删除sinnohdex中的重复项——这不是原始问题的一部分。由于子查询中的SELECT DISTINCT，JOIN 不能产生重复的行。而LEFT JOIN 不能，因为它返回没有匹配的行。
这是关于将查询转换为关系代数，根据 Codd 的文章，投影应该返回唯一的元组。我认为这是问题的重要组成部分（对准确性存在疑问）。子查询中的distinct呢：反正它的结果被过滤掉了，所以它也取决于数据。