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Oracle 11GR2的遞歸WITH子查詢方法

編輯:關於Oracle數據庫

下面給大家詳細介紹Oracle 11GR2的遞歸WITH子查詢方法,具體內容如下所示:

SQL> with emp_data(ename,empno,mgr,l)
 as
 (select ename, empno, mgr, 1 lvl from emp where mgr is null
 union all
 select emp.ename, emp.empno, emp.mgr, ed.l+1
 from emp, emp_data ed
 where emp.mgr = ed.empno
 )
 SEARCH DEPTH FIRST BY ename SET order_by
 select l,
  lpad('*' ,2*l, '*')||ename nm
 from emp_data
 order by order_by
 /

  L   NM
----  ---------------
  1   **KING
  2   ****BLAKE
  3   ******ALLEN
  3   ******JAMES
  3   ******MARTIN
  3   ******TURNER
  3   ******WARD
  2   ****CLARK
  3   ******MILLER
  2   ****JONES
  3   ******FORD
  4   ********SMITH
  3   ******SCOTT
  4   ********ADAMS

14 rows selected.

不知道真用起來怎麼樣,按我的想象可以比原來的SYS_CONNECT_BY_PATH多玩出很多新花樣,比如按路徑累加,更靈活的剪枝條件,

WITH子查詢也稱為CTE (Common Table Expression),是ANSI SQL-99標准的一部分。ORACLE從9i開始引入WITH子查詢,把它被稱作SUBQUERY FACTORING(分解子查詢)。

WITH子查詢的作用類似於內聯視圖(INLINE VIEW)。內聯視圖的定義寫作SQL的FROM 後面,只能夠引用一次;而WITH子查詢需要在引用之前先定義,一旦定義了在整個查詢的後續部分就可以按名稱來反復引用,從這點來看又很像臨時表。

從版本11GR2開始,ORACLE支持遞歸的WITH, 即允許在WITH子查詢的定義中對自身引用。這不是什麼新鮮事,其他數據庫如DB2, Firebird, Microsoft SQL Server, PostgreSQL 都先於ORACLE支持這一特性。但對於ORACLE用戶來說,這一遞歸特性還是很令人期待的,利用它可以輕易實現以往做不到的、或者很難做到的許多新功能。這一章我們就來探索這一令人興奮的新特性,並把它和以往的實現手段(主要是CONNECT BY層次查詢)作比較。

我們先來看看這個遞歸WITH子查詢的語法:

WITH

①  query_name ([c_alias [, c_alias]...])
②  AS (subquery)
③  [search_clause]
④  [cycle_clause]
⑤  [,query_name ([c_alias [, c_alias]...]) AS (subquery) [search_clause] [cycle_clause]]... 

①這是子查詢的名稱,和以往不同的是,必須在括號中把這個子查詢的所有列名寫出來。
②AS後面的subquery就是查詢語句,遞歸部分就寫在這裡。
③遍歷順序子句,可以指定深度優先或廣度優先遍歷順序。
④循環子句,用於中止遍歷中出現的死循環。
⑤如果還有其他遞歸子查詢,定義同上。

subquery部分由兩個成員組成:anchor member(錨點成員) 和 recursive member(遞歸成員)。它們之間必須用union all聯合起來,anchor member 必須寫在recursive member前面。
anchor member用來定位遞歸的入口,錨點成員是一個SELECT語句,它不可以包含自身名稱(query_name)。這相當於CONNECT BY查詢中的START WITH,典型寫法就是:
SELECT ... FROM 要遍歷的表 WHERE ... (起始條件)

遞歸成員也是一個SELECT語句,用於定義上下級的關系,它必須包含自身名稱(即query_name),而且僅僅只能引用一次。遞歸正是體現在對於自身的引用。典型的做法就是把query_name和其他表(一般來說就是你要遍歷的表)做一個連接,連接條件表明了上下級的關系。必須注意,在這個query_name中,並不是截止目前為止的所有數據都是可見的,可見的只是上次遞歸新加入的最近的一層數據。對query_name列的引用相當於CONNECT BY中的PRIOR操作符。當找不到滿足條件的下級,遍歷就會停止;如果你還有其他的遞歸出口條件,也可以一起寫在WHERE中,當WHERE不滿足時,遍歷就會停止,這就是在遍歷樹、圖時候的剪枝操作。越早停止則效率越高。

這個遞歸成員就是程序員發揮創造力的地方,以往在CONNECT BY中做不到的事情,比如沿路徑求和、求積等運算,現在都輕而易舉。而SYS_CONNECT_BY_PATH也很容易用字符串拼接'||'來實現。

搜索子句(search_clause)和循環子句(cycle_clause)我們後面的例子中會見到。

下面我們就來看看遞歸WITH子查詢的用法實例。

例1:

先來一個簡單例子,從scott/tiger的emp表來查找上下級關系:

傳統的CONNECT BY寫法:

SELECT empno
 ,ename
 ,job
 ,mgr
 ,deptno
 ,level
 ,SYS_CONNECT_BY_PATH(ename,'\') AS path
 ,CONNECT_BY_ROOT(ename) AS top_manager
 FROM EMP 
START WITH mgr IS NULL -- mgr列為空,表示沒有上級,該員工已經是最高級別。這是層次查詢的起點
CONNECT BY PRIOR empno= mgr;

新的遞歸WITH寫法:

WITH T(empno, ename, job, mgr, deptno, the_level, path,top_manager) AS ( ---- 必須把結構寫出來
 SELECT empno, ename, job, mgr, deptno ---- 先寫錨點查詢,用START WITH的條件
  ,1 AS the_level ---- 遞歸起點,第一層
  ,'\'||ename ---- 路徑的第一截
  ,ename AS top_manager ---- 原來的CONNECT_BY_ROOT
 FROM EMP
 WHERE mgr IS NULL ---- 原來的START WITH條件
 UNION ALL ---- 下面是遞歸部分
 SELECT e.empno, e.ename, e.job, e.mgr, e.deptno ---- 要加入的新一層數據,來自要遍歷的emp表
  ,1 + t.the_level  ---- 遞歸層次,在原來的基礎上加1。這相當於CONNECT BY查詢中的LEVEL偽列
  ,t.path||'\'||e.ename ---- 把新的一截路徑拼上去
  ,t.top_manager  ---- 直接繼承原來的數據,因為每個路徑的根節點只有一個
 FROM t, emp e   ---- 典型寫法,把子查詢本身和要遍歷的表作一個連接
 WHERE t.empno = e.mgr  ---- 原來的CONNECT BY條件
) ---- WITH定義結束
SELECT * FROM T
;

查詢結果:

EMPNO ENAME JOB  MGR DEPTNO THE_LEVEL PATH   TOP_MANAGE
------ ---------- --------- ------ ------- ---------- -------------------------- ----------
 7839 KING PRESIDENT  10  1 \KING   KING
 7566 JONES MANAGER 7839 20  2 \KING\JONES  KING
 7698 BLAKE MANAGER 7839 30  2 \KING\BLAKE  KING
 7782 CLARK MANAGER 7839 10  2 \KING\CLARK  KING
 7499 ALLEN SALESMAN 7698 30  3 \KING\BLAKE\ALLEN  KING
 7521 WARD SALESMAN 7698 30  3 \KING\BLAKE\WARD  KING
 7654 MARTIN SALESMAN 7698 30  3 \KING\BLAKE\MARTIN  KING
 7788 SCOTT ANALYST 7566 20  3 \KING\JONES\SCOTT  KING
 7844 TURNER SALESMAN 7698 30  3 \KING\BLAKE\TURNER  KING
 7900 JAMES CLERK 7698 30  3 \KING\BLAKE\JAMES  KING
 7902 FORD ANALYST 7566 20  3 \KING\JONES\FORD  KING
 7934 MILLER CLERK 7782 10  3 \KING\CLARK\MILLER  KING
 7369 SMITH CLERK 7902 20  4 \KING\JONES\FORD\SMITH KING
 7876 ADAMS CLERK 7788 20  4 \KING\JONES\SCOTT\ADAMS KING

14 rows selected.  

從結果集的THE_LEVEL和PATH列可以清楚地看到數據是如何被一層一層疊加上去的。

例2:

構造等差數列:

CONNECT BY寫法:

這是一個非常特殊的用法,因為沒有上下級關系,只有遍歷的終止條件。像這類CONNECT BY我強烈推薦在只有一行的結果集上運行(比如FROM DUAL, 比如從一個聚合後的子查詢),在多行的集合上運行比較難以控制,頭腦必須很清醒。

(以下ROWNUM全部可以改成 LEVEL,效果一樣):

SELECT ROWNUM n
 ,ROWNUM*2 n2
 ,DATE '2010-1-1'+ROWNUM-1 dt
 ,ADD_MONTHS(DATE '2010-1-1', ROWNUM-1) mon 
 FROM DUAL 
CONNECT BY ROWNUM<=10;

結果:

         N         N2 DT          MON       
---------- ---------- ----------- -----------
         1          2 2010-01-01  2010-01-01
         2          4 2010-01-02  2010-02-01
         3          6 2010-01-03  2010-03-01
         4          8 2010-01-04  2010-04-01
         5         10 2010-01-05  2010-05-01
         6         12 2010-01-06  2010-06-01
         7         14 2010-01-07  2010-07-01
         8         16 2010-01-08  2010-08-01
         9         18 2010-01-09  2010-09-01
        10         20 2010-01-10  2010-10-01

10 rows selected.

這個簡潔優雅的寫法最早由Mikito Harakiri(從名字看是個日本人)在asktom網站(http://asktom.oracle.com)發表,現在已經風靡全世界的ORACLE社區。在這個方法被發現之前,一般采用的是從一個大的集合(表或視圖)中獲取ROWNUM的方法:

SELECT ROWNUM n, ROWNUM*2 n2, DATE '2010-1-1'+ROWNUM-1 dt, ADD_MONTHS(DATE '2010-1-1', ROWNUM-1) mon 
 FROM ALL_OBJECTS ---- ALL_OBJECTS是個很大的系統視圖,它包含的行數足夠滿足一般的序列構造
WHERE ROWNUM<=10;

下面嘗試用遞歸WITH的寫法:

WITH t(n,n2,dt,mon) AS (
 SELECT 1, 2,TO_DATE('2010-1-1','YYYY-MM-DD'),TO_DATE('2010-1-1','YYYY-MM-DD') FROM DUAL --- 先構造第一個
 UNION ALL
 SELECT t.n+1 ---- 遞增1
 ,t.n2+2 ---- 遞增2
 ,dt+1 ---- 下一日
 ,ADD_MONTHS(mon,1) ---- 下個月
 FROM t ---- 沒有任何連接,因為不需要,所有數據都可以從錨點成員中衍生出來
 WHERE t.n<10
 )
SELECT * FROM T;

一切都按規矩來,竟然還是出錯了:

 ,ADD_MONTHS(mon,1) ---- 下個月
  *
ERROR at line 6:
ORA-01790: expression must have same datatype as corresponding expression

改為字符串型看看:

WITH t(n,n2,dt,mon) AS (
 SELECT 1, 2,'2010-01-01','2010-01-01' FROM DUAL ---- 用字符串來表示日期
 UNION ALL
 SELECT t.n+1 ---- 遞增1
 ,t.n2+2 ---- 遞增2
 ,TO_CHAR(TO_DATE(t.dt,'YYYY-MM-DD')+1,'YYYY-MM-DD') ---- 先轉換為日期型,計算後換回字符串型
 ,TO_CHAR(ADD_MONTHS(TO_DATE(t.mon,'YYYY-MM-DD'),1),'YYYY-MM-DD') ---- 計算下個月,方法同上
 FROM t
 WHERE t.n<10
 )
SELECT * FROM T;

我很驚奇地看到這個結果:

         N         N2 DT         MON
---------- ---------- ---------- ----------
         1          2 2010-01-01 2010-01-01
         2          4 2009-12-31 2010-02-01  ----- DT竟然是遞減的!
         3          6 2009-12-30 2010-03-01
         4          8 2009-12-29 2010-04-01
         5         10 2009-12-28 2010-05-01
         6         12 2009-12-27 2010-06-01
         7         14 2009-12-26 2010-07-01
         8         16 2009-12-25 2010-08-01
         9         18 2009-12-24 2010-09-01
        10         20 2009-12-23 2010-10-01

10 rows selected.

這是ORACEL 11.2.0.1.0版本的BUG,後續版本應該會改正。

沒辦法,只好想其他招數繞過去:

WITH t(n) AS (
 SELECT 1 FROM DUAL --- 先構造第一個
 UNION ALL
 SELECT t.n+1 ---- 僅僅是整數序列
 FROM t 
 WHERE t.n<10
 )
SELECT n
 ,n*2 n2
 ,DATE '2010-1-1'+n-1 dt ---- 在最終的查詢中進行日期運算
 ,ADD_MONTHS(DATE '2010-1-1', n-1) mon
 FROM T;

這下子對了:

         N         N2 DT          MON
---------- ---------- ----------- -----------
         1          2 2010-01-01  2010-01-01
         2          4 2010-01-02  2010-02-01
         3          6 2010-01-03  2010-03-01
         4          8 2010-01-04  2010-04-01
         5         10 2010-01-05  2010-05-01
         6         12 2010-01-06  2010-06-01
         7         14 2010-01-07  2010-07-01
         8         16 2010-01-08  2010-08-01
         9         18 2010-01-09  2010-09-01
        10         20 2010-01-10  2010-10-01

10 rows selected.

看來對日期的運算有BUG。解決辦法就是先構造整數序列,然後在最終的查詢中再利用這個整數序列來構造日期序列。

從一個單行結果集CONNECT BY的例子:

SELECT ROWNUM rn,cnt
FROM (SELECT COUNT(*) cnt FROM emp) ---- 經過聚合的只有一行的結果集
CONNECT BY ROWNUM<=cnt;

結果:

        RN        CNT
---------- ----------
         1         14
         2         14
         3         14
         4         14
         5         14
         6         14
         7         14
         8         14
         9         14
        10         14
        11         14
        12         14
        13         14
        14         14

14 rows selected.

遞歸WITH寫法:

WITH t(n,cnt) AS (
 SELECT 1,COUNT(*) cnt FROM EMP --- 先構造第一個
 UNION ALL
 SELECT t.n+1 ---- 遞增1
 ,t.cnt ---- 這個cnt列不做任何修改,從第一層得來
 FROM t ---- 沒有任何連接,因為不需要
 WHERE t.n<t.cnt ---- 在這裡看到cnt的作用,就是用於終止遍歷
 )
SELECT * FROM t;

結果同上(略)。

例3:

獨立事件的排列組合:一個布袋中裝有數量相同的四種顏色的小球。隨機從布袋中取四次,每次取完都放回去。現在問四次結果總顏色數等於3的概率是多少?

傳統的CONNECT BY寫法:

WITH t AS (
SELECT ROWNUM rn -- 先構造一個1,2,3,4的結果集,每個rn表示一種顏色
 FROM DUAL
CONNECT BY ROWNUM<=4
)
,t2 AS ( ---- 集合t2模擬獨立取四次的動作,最終結果會有4*4*4*4=256行
SELECT ROWNUM id ---- 構造唯一ID供下面拆分用
 ,REPLACE(SYS_CONNECT_BY_PATH(rn,'@'),'@') path ---- 用一個特殊字符@來作分隔符, 並在最後用REPLACE把它去除
 ,COUNT(*) OVER() cnt ---- 利用分析函數算出總行數並把它作為一個列返回
 FROM t ---- 這個是有四行的集合
WHERE LEVEL=4 ---- 我們需要的僅僅是最後一層的結果。在PATH裡面已經包含了取四次的所有結果組合
CONNECT BY LEVEL<=4 ---- 沒有任何條件,前後都是獨立的
)
,t3 AS ( ---- 集合t3把t2中的PATH包含的顏色組合拆開為四行
SELECT id,cnt,SUBSTR(PATH,rn,1) color 
 FROM t2,t ---- 笛卡兒積,用於把t2中的一行變為四行
 )
SELECT COUNT(COUNT(*))/MAX(cnt) AS prob
 FROM t3
GROUP BY id,cnt
HAVING COUNT(DISTINCT color)=3 --- 每一個id中包含三種顏色
;

結果:

      PROB
----------
     .5625

這個例子展示了CONNECT BY來模擬排列組合的技巧。每一層遍歷表示一次抽取的動作,因為每次都是完全獨立的,在CONNECT BY 裡面僅僅限制了抽取次數(遍歷層數)而沒有其他條件。SYS_CONNECT_BY_PATH可以把截至當前為止所訪問到的各層次的數據串起來,在LEVEL=N就包含了前N層的排列組合情況。你可以用這個查詢來看看中間生成的結果集t2:

WITH t AS (
SELECT ROWNUM rn -- 先構造一個1,2,3,4的結果集,每個rn表示一種顏色
 FROM DUAL
CONNECT BY ROWNUM<=4
)
,t2 AS ( ---- 集合t2模擬獨立取四次的動作,最終結果會有4*4*4*4=256行
SELECT ROWNUM id ---- 構造唯一ID供下面拆分用
 ,REPLACE(SYS_CONNECT_BY_PATH(rn,'@'),'@') path ---- 用一個特殊字符@來作分隔符, 並在最後用REPLACE把它去除
 ,COUNT(*) OVER() cnt ---- 利用分析函數算出總行數並把它作為一個列返回
 FROM t ---- 這個是有四行的集合
WHERE LEVEL=4 ---- 我們需要的僅僅是最後一層的結果。在PATH裡面已經包含了取四次的所有結果組合
CONNECT BY LEVEL<=4 ---- 沒有任何條件,前後都是獨立的
)
SELECT * FROM t2;

        ID PATH              CNT
---------- ---------- ----------
         1 1111              256
         2 1112              256
         3 1113              256
         4 1114              256
         5 1121              256
         6 1122              256
         7 1123              256
         8 1124              256
         9 1131              256
        10 1132              256
        11 1133              256
......(其余結果略)

256 rows selected.

由此看到PATH列已經包含了四次抽取的所有可能結果,每個結果都被賦予一個唯一的編號ID。

如果你好奇的話可以看看下一步的結果集t3:

WITH t AS (
SELECT ROWNUM rn -- 先構造一個1,2,3,4的結果集,每個rn表示一種顏色
 FROM DUAL
CONNECT BY ROWNUM<=4
)
,t2 AS ( ---- 集合t2模擬獨立取四次的動作,最終結果會有4*4*4*4=256行
SELECT ROWNUM id ---- 構造唯一ID供下面拆分用
 ,REPLACE(SYS_CONNECT_BY_PATH(rn,'@'),'@') path ---- 用一個特殊字符@來作分隔符, 並在最後用REPLACE把它去除
 ,COUNT(*) OVER() cnt ---- 利用分析函數算出總行數並把它作為一個列返回
 FROM t ---- 這個是有四行的集合
WHERE LEVEL=4 ---- 我們需要的僅僅是最後一層的結果。在PATH裡面已經包含了取四次的所有結果組合
CONNECT BY LEVEL<=4 ---- 沒有任何條件,前後都是獨立的
)
,t3 AS ( ---- 集合t3把t2中的PATH包含的顏色組合拆開為四行
SELECT id,cnt,SUBSTR(PATH,rn,1) color 
 FROM t2,t ---- 笛卡兒積,用於把t2中的一行變為四行
 )
SELECT * FROM t3;

        ID        CNT COLO
---------- ---------- ----
         1        256 1
         1        256 1
         1        256 1
         1        256 1
         2        256 1
         2        256 1
         2        256 1
         2        256 2
         3        256 1
         3        256 1
         3        256 1
         3        256 3
         4        256 1
         4        256 1
         4        256 1
         4        256 4
......(其余結果略)

1024 rows selected.

可以看到t2集合中的每一行都被拆成了四行,這是為了後面的聚合運算。

最後看看算概率的主查詢:

SELECT COUNT(COUNT(*))/MAX(cnt) AS prob
 FROM t3
GROUP BY id,cnt
HAVING COUNT(DISTINCT color)=3;

COUNT(DISTINCT color)可以算出每個ID中包含不重復的顏色數目,放在HAVING中過濾了數目不為3的那些ID。

GROUP BY id,cnt 表示按照id來分組。因為所有行的cnt都是一樣的(都等於256),我們在分組加入它並不會改變分組的結果,加入cnt的目的是為了在查詢中引用。
最後的連續兩層COUNT函數的意思是要把分組結果再聚合為一行,算出滿足條件的id的行數。除以cnt就得到了我們要的概率。

本例是一個在多行的結果集上進行無條件遍歷的例子,前面說過了要特別小心,因為沒有上下級關系,隨著層數遞增,數據量的增長十分可觀。

遞歸WITH寫法:

WITH T AS (
SELECT ROWNUM rn -- 還是先構造一個1,2,3,4的結果集
 FROM DUAL
CONNECT BY ROWNUM<=4
)
,t2(distinct_colors,lvl) AS ( --- 兩個列:所有不重復顏色,層次
 SELECT '\'||rn,1 ---- 第一層就是最基礎的四種顏色的表
 FROM t
 UNION ALL
 SELECT CASE WHEN INSTR(t2.distinct_colors||'\','\'||t.rn||'\')=0 --- 這個顏色沒有出現過
   THEN t2.distinct_colors||'\'||t.rn  --- 拼上去
  ELSE t2.distinct_colors ---- 顏色已經出現,保持原來的
  END 
  ,t2.lvl+1 --- 層數遞增
 FROM t, t2
 WHERE t2.lvl<4 --- 遞歸出口的條件:次數達到限制
)
SELECT COUNT(CASE WHEN LENGTH(distinct_colors) - LENGTH(REPLACE(distinct_colors,'\'))=3 THEN 1 END) --- 出現三個斜槓
 /COUNT(*) 
FROM t2 
WHERE lvl=4 ---- 同CONNECT BY類似,我們只需觀察最後一層的數據,在這裡面已經包含了所有層次的顏色
;

在遞歸WITH子查詢t2中,我們看到它用了一個CASE表達式把以前沒出現過的顏色拼接到distinct_colors中。這個CASE是遞歸WITH的妙處,用SYS_CONNECT_BY_PATH沒辦法做到有條件的拼接。

而最後在計算顏色數的時候用了一個技巧,把顏色數轉換為斜槓的個數,因為我們構造數據的時候每種顏色前面都帶一個斜槓。為了求出字符串中某字符出現的次數,我們用了這樣的辦法:

先求出字符串的總長度;

用REPLACE函數從串中去除這個字符,然後再求一次長度;

兩個長度之差就是被去除的字符個數。

CASE函數把出現滿足條件的標記置為1,不滿足則為NULL, 那麼再套一個COUNT函數就能算出滿足條件的行數,因為NULL是不被COUNT計入的。

COUNT和CASE的嵌套使用,也是在聚合運算中常用的技巧。

這個顏色數的計算,我們也可以在遞歸的過程中進行有條件累加,這樣最後就可以直接使用:

WITH T AS (
SELECT ROWNUM rn -- 還是先構造一個1,2,3,4的結果集
 FROM DUAL
CONNECT BY ROWNUM<=4
)
,t2(distinct_colors,lvl,distinct_colors_cnt) AS ( --- 兩個列:所有不重復顏色,層次,不重復的顏色數
 SELECT '\'||rn,1,1 ---- 第一層就是最基礎的四種顏色的表
 FROM t
 UNION ALL
 SELECT CASE WHEN INSTR(t2.distinct_colors||'\','\'||t.rn||'\')=0 --- 這個顏色沒有出現過
   THEN t2.distinct_colors||'\'||t.rn  --- 拼上去
  ELSE t2.distinct_colors ---- 顏色已經出現,保持原來的
  END 
  ,t2.lvl+1 --- 層數遞增
  ,CASE WHEN INSTR(t2.distinct_colors||'\','\'||t.rn||'\')=0 --- 這個顏色沒有出現過
   THEN t2.distinct_colors_cnt + 1   --- 顏色數累加
  ELSE t2.distinct_colors_cnt ---- 顏色已經出現,數目不變
  END 
 FROM t, t2
 WHERE t2.lvl<4 --- 遞歸出口的條件:次數達到限制
)
SELECT COUNT(CASE WHEN distinct_colors_cnt=3 THEN 1 END) --- 出現三個斜槓
 /COUNT(*) 
FROM t2 
WHERE lvl=4 ---- 同CONNECT BY類似,我們只需觀察最後一層的數據,在這裡面已經包含了所有層次的顏色
;

例4:

構造一個二階等差數列:這個數列的各項之差是一個等差數列

比如:1,3,6,10,15,21,...       

用CONNECT BY:

SELECT LEVEL, SUM(LEVEL) OVER(ORDER BY LEVEL) n
 FROM DUAL
CONNECT BY LEVEL<=10;

結果:

    LEVEL          N
---------- ----------
         1          1
         2          3
         3          6
         4         10
         5         15
         6         21
         7         28
         8         36
         9         45
        10         55

10 rows selected.

因為只有一條路徑,所以用分析函數SUM很輕易做到了。

遞歸WITH寫法:

WITH t(lvl,n) AS (
 SELECT 1,1 FROM DUAL --- 先構造第一個
 UNION ALL
 SELECT t.lvl+1, t.lvl+1+t.n ---- n的增幅本身是一個等差數列,即新的t.lvl
 FROM t ---- 沒有任何連接,因為不需要
 WHERE t.lvl<10 ---- 找到10個就停止
 )
SELECT * FROM T;

結果:

       LVL          N
---------- ----------
         1          1
         2          3
         3          6
         4         10
         5         15
         6         21
         7         28
         8         36
         9         45
        10         55
10 rows selected.

例5:

構造斐波那契數列: 指的是這樣一個數列, 從第三項開始,每一項都等於前兩項之和。
1,1,2,3,5,8,13,21,......

傳統的CONNECT BY方法做不出來,但是用10G以上所支持的MODEL可以輕松構造:

SELECT rn,n
FROM (SELECT ROWNUM rn FROM DUAL CONNECT BY ROWNUM<=10)
MODEL RETURN UPDATED ROWS
 DIMENSION BY (rn)
 MEASURES (1 n)
 RULES ( 
 n[any] order by rn=DECODE(cv(rn),1,1,2,1, n[cv()-2]+n[cv()-1]) ---- 用DECODE構造最初的兩個,其余的則賦值為最近兩項之和
 )
/

        RN          N
---------- ----------
         1          1
         2          1
         3          2
         4          3
         5          5
         6          8
         7         13
         8         21
         9         34
        10         55

10 rows selected.

用遞歸WITH的寫法:

WITH t(n,last_n,cnt) AS (
 SELECT 1,0,1 FROM DUAL --- 先構造第一個
 UNION ALL
 SELECT t.n+t.last_n, t.n, t.cnt+1 ---- 前兩項之和
 FROM t ---- 沒有任何連接,因為不需要
 WHERE t.cnt<10 ---- 找到10個就停止
 )
SELECT n FROM T;

         N
----------
         1
         1
         2
         3
         5
         8
        13
        21
        34
        55

10 rows selected.

例6:

排列組合:

從5個數中取3個的所有組合C(3,5):

CONNECT BY寫法:

SELECT SYS_CONNECT_BY_PATH(rn, ',') xmlpath 
FROM (SELECT ROWNUM RN FROM DUAL CONNECT BY LEVEL<6) 
WHERE LEVEL=3
CONNECT BY rn<PRIOR rn AND LEVEL<=3 ---- 強行按降序排序,這樣就排除了其他相同的、只是順序不同的組合
;

XMLPATH
--------------
,5,4,3
,5,4,2
,5,4,1
,5,3,2
,5,3,1
,5,2,1
,4,3,2
,4,3,1
,4,2,1
,3,2,1       

遞歸WITH寫法:

WITH t AS (
 SELECT ROWNUM RN FROM DUAL CONNECT BY LEVEL<6
 )
,t2(rn,xmlpath,lvl) AS ( ---- 三個列:當前節點值,路徑,層數
SELECT rn,','||rn,1 FROM t ---- 先構造錨點成員的基礎數據,就是上面生成的6行數據的集合
UNION ALL
SELECT t.rn,t2.xmlpath||','||t.rn,t2.lvl+1 --- 把當前節點拼接入路徑,層數則遞增
 FROM t2, t
 WHERE t2.rn<t.rn AND t2.lvl<3
)
SELECT xmlpath FROM t2 WHERE lvl=3;

XMLPATH
-----------
,1,2,3
,1,2,4
,1,2,5
,1,3,4
,1,3,5
,1,4,5
,2,3,4
,2,3,5
,2,4,5
,3,4,5

10 rows selected.

如果要的不是組合而是排列,比如P(3,5)可以這麼寫:

SELECT SYS_CONNECT_BY_PATH(rn, ',') xmlpath 
FROM (SELECT ROWNUM rn FROM DUAL CONNECT BY LEVEL<6) 
WHERE LEVEL=3
CONNECT BY NOCYCLE rn<>PRIOR rn AND LEVEL<=3;

XMLPATH
----------
,1,2,3
,1,2,4
,1,2,5
,1,3,2
,1,3,4
,1,3,5
,1,4,2
,1,4,3
,1,4,5
,1,5,2
,1,5,3
,1,5,4
,2,1,3
,2,1,4
......(其余結果略)

60 rows selected.

和剛才的組合寫法相比,rn<PRIOR rn變成了NOCYCLE rn<>PRIOR rn, 這表示只要rn沒出現過就行,我們要的是所有的排列順序而不僅僅是降序。注意這裡面的NOCYCLE, 這個是10G上才有的。

如果不寫這個NOCYCLE會怎麼樣?

SELECT SYS_CONNECT_BY_PATH(rn, ',') xmlpath 
FROM (SELECT ROWNUM rn FROM DUAL CONNECT BY LEVEL<6) 
WHERE LEVEL=3
CONNECT BY rn<>PRIOR rn AND LEVEL<=3;

ERROR:
ORA-01436: CONNECT BY loop in user data

可以看到,這個NOCYCLE是很重要的,ORACLE不允許遍歷順序中出現循環。

在遞歸WITH中,NOCYCLE的寫法:

WITH t AS (
 SELECT ROWNUM RN FROM DUAL CONNECT BY LEVEL<6
 )
,T2(rn,xmlpath,lvl) AS ( ---- 三個列:當前節點值,路徑,層數
SELECT rn,','||rn,1 FROM t ---- 先構造錨點成員的基礎數據,就是上面生成的6行數據的集合
UNION ALL
SELECT t.rn,t2.xmlpath||','||t.rn,t2.lvl+1 --- 把當前節點拼接入路徑,層數則遞增
 FROM t2, t
 WHERE t2.rn<>t.rn AND t2.lvl<3
)
CYCLE rn SET cycle_flag TO 'Y' DEFAULT 'N' ---- 這個cycle_flag是自己定義的偽列名和值,可以起到CONNECT_BY_ISCYCLE同樣的作用
SELECT xmlpath FROM t2 WHERE lvl=3 AND cycle_flag='N';

結果:

XMLPA
SQL> with emp_data(ename,empno,mgr,l)
  2    as
  3     (select ename, empno, mgr, 1 lvl from emp where mgr is null
  4      union all
  5      select emp.ename, emp.empno, emp.mgr, ed.l+1
  6        from emp, emp_data ed
  7       where emp.mgr = ed.empno
  8     )
  9    SEARCH DEPTH FIRST BY ename SET order_by
10   select l,
11         lpad('*' ,2*l, '*')||ename nm
12     from emp_data
13    order by order_by
14   /

  L   NM
----  ---------------
  1   **KING
  2   ****BLAKE
  3   ******ALLEN
  3   ******JAMES
  3   ******MARTIN
  3   ******TURNER
  3   ******WARD
  2   ****CLARK
  3   ******MILLER
  2   ****JONES
  3   ******FORD
  4   ********SMITH
  3   ******SCOTT
  4   ********ADAMS

14 rows selected.

不知道真用起來怎麼樣,按我的想象可以比原來的SYS_CONNECT_BY_PATH多玩出很多新花樣,比如按路徑累加,更靈活的剪枝條件,

WITH子查詢也稱為CTE (Common Table Expression),是ANSI SQL-99標准的一部分。ORACLE從9i開始引入WITH子查詢,把它被稱作SUBQUERY FACTORING(分解子查詢)。

WITH子查詢的作用類似於內聯視圖(INLINE VIEW)。內聯視圖的定義寫作SQL的FROM 後面,只能夠引用一次;而WITH子查詢需要在引用之前先定義,一旦定義了在整個查詢的後續部分就可以按名稱來反復引用,從這點來看又很像臨時表。

從版本11GR2開始,ORACLE支持遞歸的WITH, 即允許在WITH子查詢的定義中對自身引用。這不是什麼新鮮事,其他數據庫如DB2, Firebird, Microsoft SQL Server, PostgreSQL 都先於ORACLE支持這一特性。但對於ORACLE用戶來說,這一遞歸特性還是很令人期待的,利用它可以輕易實現以往做不到的、或者很難做到的許多新功能。這一章我們就來探索這一令人興奮的新特性,並把它和以往的實現手段(主要是CONNECT BY層次查詢)作比較。

我們先來看看這個遞歸WITH子查詢的語法:

WITH

①  query_name ([c_alias [, c_alias]...])
②  AS (subquery)
③  [search_clause]
④  [cycle_clause]
⑤  [,query_name ([c_alias [, c_alias]...]) AS (subquery) [search_clause] [cycle_clause]]... 

①這是子查詢的名稱,和以往不同的是,必須在括號中把這個子查詢的所有列名寫出來。
②AS後面的subquery就是查詢語句,遞歸部分就寫在這裡。
③遍歷順序子句,可以指定深度優先或廣度優先遍歷順序。
④循環子句,用於中止遍歷中出現的死循環。
⑤如果還有其他遞歸子查詢,定義同上。

subquery部分由兩個成員組成:anchor member(錨點成員) 和 recursive member(遞歸成員)。它們之間必須用union all聯合起來,anchor member 必須寫在recursive member前面。

anchor member用來定位遞歸的入口,錨點成員是一個SELECT語句,它不可以包含自身名稱(query_name)。這相當於CONNECT BY查詢中的START WITH,典型寫法就是:

SELECT ... FROM 要遍歷的表 WHERE ... (起始條件)

遞歸成員也是一個SELECT語句,用於定義上下級的關系,它必須包含自身名稱(即query_name),而且僅僅只能引用一次。遞歸正是體現在對於自身的引用。典型的做法就是把query_name和其他表(一般來說就是你要遍歷的表)做一個連接,連接條件表明了上下級的關系。必須注意,在這個query_name中,並不是截止目前為止的所有數據都是可見的,可見的只是上次遞歸新加入的最近的一層數據。對query_name列的引用相當於CONNECT BY中的PRIOR操作符。當找不到滿足條件的下級,遍歷就會停止;如果你還有其他的遞歸出口條件,也可以一起寫在WHERE中,當WHERE不滿足時,遍歷就會停止,這就是在遍歷樹、圖時候的剪枝操作。越早停止則效率越高。

這個遞歸成員就是程序員發揮創造力的地方,以往在CONNECT BY中做不到的事情,比如沿路徑求和、求積等運算,現在都輕而易舉。而SYS_CONNECT_BY_PATH也很容易用字符串拼接'||'來實現。

搜索子句(search_clause)和循環子句(cycle_clause)我們後面的例子中會見到。

下面我們就來看看遞歸WITH子查詢的用法實例。

例1:

先來一個簡單例子,從scott/tiger的emp表來查找上下級關系:

傳統的CONNECT BY寫法:

SELECT empno
 ,ename
 ,job
 ,mgr
 ,deptno
 ,level
 ,SYS_CONNECT_BY_PATH(ename,'\') AS path
 ,CONNECT_BY_ROOT(ename) AS top_manager
 FROM EMP 
START WITH mgr IS NULL -- mgr列為空,表示沒有上級,該員工已經是最高級別。這是層次查詢的起點
CONNECT BY PRIOR empno= mgr;

新的遞歸WITH寫法:

WITH T(empno, ename, job, mgr, deptno, the_level, path,top_manager) AS ( ---- 必須把結構寫出來
 SELECT empno, ename, job, mgr, deptno ---- 先寫錨點查詢,用START WITH的條件
  ,1 AS the_level ---- 遞歸起點,第一層
  ,'\'||ename ---- 路徑的第一截
  ,ename AS top_manager ---- 原來的CONNECT_BY_ROOT
 FROM EMP
 WHERE mgr IS NULL ---- 原來的START WITH條件
 UNION ALL ---- 下面是遞歸部分
 SELECT e.empno, e.ename, e.job, e.mgr, e.deptno ---- 要加入的新一層數據,來自要遍歷的emp表
  ,1 + t.the_level  ---- 遞歸層次,在原來的基礎上加1。這相當於CONNECT BY查詢中的LEVEL偽列
  ,t.path||'\'||e.ename ---- 把新的一截路徑拼上去
  ,t.top_manager  ---- 直接繼承原來的數據,因為每個路徑的根節點只有一個
 FROM t, emp e   ---- 典型寫法,把子查詢本身和要遍歷的表作一個連接
 WHERE t.empno = e.mgr  ---- 原來的CONNECT BY條件
) ---- WITH定義結束
SELECT * FROM T
;

查詢結果:

EMPNO ENAME      JOB          MGR  DEPTNO  THE_LEVEL PATH                       TOP_MANAGE
------ ---------- --------- ------ ------- ---------- -------------------------- ----------
  7839 KING       PRESIDENT             10          1 \KING                      KING
  7566 JONES      MANAGER     7839      20          2 \KING\JONES                KING
  7698 BLAKE      MANAGER     7839      30          2 \KING\BLAKE                KING
  7782 CLARK      MANAGER     7839      10          2 \KING\CLARK                KING
  7499 ALLEN      SALESMAN    7698      30          3 \KING\BLAKE\ALLEN          KING
  7521 WARD       SALESMAN    7698      30          3 \KING\BLAKE\WARD           KING
  7654 MARTIN     SALESMAN    7698      30          3 \KING\BLAKE\MARTIN         KING
  7788 SCOTT      ANALYST     7566      20          3 \KING\JONES\SCOTT          KING
  7844 TURNER     SALESMAN    7698      30          3 \KING\BLAKE\TURNER         KING
  7900 JAMES      CLERK       7698      30          3 \KING\BLAKE\JAMES          KING
  7902 FORD       ANALYST     7566      20          3 \KING\JONES\FORD           KING
  7934 MILLER     CLERK       7782      10          3 \KING\CLARK\MILLER         KING
  7369 SMITH      CLERK       7902      20          4 \KING\JONES\FORD\SMITH     KING
  7876 ADAMS      CLERK       7788      20          4 \KING\JONES\SCOTT\ADAMS    KING

14 rows selected.  

從結果集的THE_LEVEL和PATH列可以清楚地看到數據是如何被一層一層疊加上去的。

例2:

構造等差數列:

CONNECT BY寫法:

這是一個非常特殊的用法,因為沒有上下級關系,只有遍歷的終止條件。像這類CONNECT BY我強烈推薦在只有一行的結果集上運行(比如FROM DUAL, 比如從一個聚合後的子查詢),在多行的集合上運行比較難以控制,頭腦必須很清醒。

(以下ROWNUM全部可以改成 LEVEL,效果一樣):
SELECT ROWNUM n
 ,ROWNUM*2 n2
 ,DATE '2010-1-1'+ROWNUM-1 dt
 ,ADD_MONTHS(DATE '2010-1-1', ROWNUM-1) mon 
 FROM DUAL 
CONNECT BY ROWNUM<=10;

結果:

        N         N2 DT          MON       
---------- ---------- ----------- -----------
         1          2 2010-01-01  2010-01-01
         2          4 2010-01-02  2010-02-01
         3          6 2010-01-03  2010-03-01
         4          8 2010-01-04  2010-04-01
         5         10 2010-01-05  2010-05-01
         6         12 2010-01-06  2010-06-01
         7         14 2010-01-07  2010-07-01
         8         16 2010-01-08  2010-08-01
         9         18 2010-01-09  2010-09-01
        10         20 2010-01-10  2010-10-01

10 rows selected.

這個簡潔優雅的寫法最早由Mikito Harakiri(從名字看是個日本人)在asktom網站(http://asktom.oracle.com)發表,現在已經風靡全世界的ORACLE社區。在這個方法被發現之前,一般采用的是從一個大的集合(表或視圖)中獲取ROWNUM的方法:

SELECT ROWNUM n, ROWNUM*2 n2, DATE '2010-1-1'+ROWNUM-1 dt, ADD_MONTHS(DATE '2010-1-1', ROWNUM-1) mon 
 FROM ALL_OBJECTS ---- ALL_OBJECTS是個很大的系統視圖,它包含的行數足夠滿足一般的序列構造
WHERE ROWNUM<=10;

下面嘗試用遞歸WITH的寫法:

WITH t(n,n2,dt,mon) AS (
 SELECT 1, 2,TO_DATE('2010-1-1','YYYY-MM-DD'),TO_DATE('2010-1-1','YYYY-MM-DD') FROM DUAL --- 先構造第一個
 UNION ALL
 SELECT t.n+1 ---- 遞增1
 ,t.n2+2 ---- 遞增2
 ,dt+1 ---- 下一日
 ,ADD_MONTHS(mon,1) ---- 下個月
 FROM t ---- 沒有任何連接,因為不需要,所有數據都可以從錨點成員中衍生出來
 WHERE t.n<10
 )
SELECT * FROM T;
一切都按規矩來,竟然還是出錯了:
 ,ADD_MONTHS(mon,1) ---- 下個月
  *
ERROR at line 6:
ORA-01790: expression must have same datatype as corresponding expression

改為字符串型看看:

WITH t(n,n2,dt,mon) AS (
 SELECT 1, 2,'2010-01-01','2010-01-01' FROM DUAL ---- 用字符串來表示日期
 UNION ALL
 SELECT t.n+1 ---- 遞增1
 ,t.n2+2 ---- 遞增2
 ,TO_CHAR(TO_DATE(t.dt,'YYYY-MM-DD')+1,'YYYY-MM-DD') ---- 先轉換為日期型,計算後換回字符串型
 ,TO_CHAR(ADD_MONTHS(TO_DATE(t.mon,'YYYY-MM-DD'),1),'YYYY-MM-DD') ---- 計算下個月,方法同上
 FROM t
 WHERE t.n<10
 )
SELECT * FROM T;

我很驚奇地看到這個結果:
         N         N2 DT         MON
---------- ---------- ---------- ----------
         1          2 2010-01-01 2010-01-01
         2          4 2009-12-31 2010-02-01  ----- DT竟然是遞減的!
         3          6 2009-12-30 2010-03-01
         4          8 2009-12-29 2010-04-01
         5         10 2009-12-28 2010-05-01
         6         12 2009-12-27 2010-06-01
         7         14 2009-12-26 2010-07-01
         8         16 2009-12-25 2010-08-01
         9         18 2009-12-24 2010-09-01
        10         20 2009-12-23 2010-10-01

10 rows selected.

這是ORACEL 11.2.0.1.0版本的BUG,後續版本應該會改正。

沒辦法,只好想其他招數繞過去:

WITH t(n) AS (
 SELECT 1 FROM DUAL --- 先構造第一個
 UNION ALL
 SELECT t.n+1 ---- 僅僅是整數序列
 FROM t 
 WHERE t.n<10
 )
SELECT n
 ,n*2 n2
 ,DATE '2010-1-1'+n-1 dt ---- 在最終的查詢中進行日期運算
 ,ADD_MONTHS(DATE '2010-1-1', n-1) mon
 FROM T;

這下子對了:

         N         N2 DT          MON
---------- ---------- ----------- -----------
         1          2 2010-01-01  2010-01-01
         2          4 2010-01-02  2010-02-01
         3          6 2010-01-03  2010-03-01
         4          8 2010-01-04  2010-04-01
         5         10 2010-01-05  2010-05-01
         6         12 2010-01-06  2010-06-01
         7         14 2010-01-07  2010-07-01
         8         16 2010-01-08  2010-08-01
         9         18 2010-01-09  2010-09-01
        10         20 2010-01-10  2010-10-01

10 rows selected.

看來對日期的運算有BUG。解決辦法就是先構造整數序列,然後在最終的查詢中再利用這個整數序列來構造日期序列。

從一個單行結果集CONNECT BY的例子:

SELECT ROWNUM rn,cnt
FROM (SELECT COUNT(*) cnt FROM emp) ---- 經過聚合的只有一行的結果集
CONNECT BY ROWNUM<=cnt;

結果:

        RN        CNT
---------- ----------
         1         14
         2         14
         3         14
         4         14
         5         14
         6         14
         7         14
         8         14
         9         14
        10         14
        11         14
        12         14
        13         14
        14         14
14 rows selected.

遞歸WITH寫法:

WITH t(n,cnt) AS (
 SELECT 1,COUNT(*) cnt FROM EMP --- 先構造第一個
 UNION ALL
 SELECT t.n+1 ---- 遞增1
 ,t.cnt ---- 這個cnt列不做任何修改,從第一層得來
 FROM t ---- 沒有任何連接,因為不需要
 WHERE t.n<t.cnt ---- 在這裡看到cnt的作用,就是用於終止遍歷
 )
SELECT * FROM t;

結果同上(略)。

例3:

獨立事件的排列組合:一個布袋中裝有數量相同的四種顏色的小球。隨機從布袋中取四次,每次取完都放回去。現在問四次結果總顏色數等於3的概率是多少?

傳統的CONNECT BY寫法:

WITH t AS (
SELECT ROWNUM rn -- 先構造一個1,2,3,4的結果集,每個rn表示一種顏色
 FROM DUAL
CONNECT BY ROWNUM<=4
)
,t2 AS ( ---- 集合t2模擬獨立取四次的動作,最終結果會有4*4*4*4=256行
SELECT ROWNUM id ---- 構造唯一ID供下面拆分用
 ,REPLACE(SYS_CONNECT_BY_PATH(rn,'@'),'@') path ---- 用一個特殊字符@來作分隔符, 並在最後用REPLACE把它去除
 ,COUNT(*) OVER() cnt ---- 利用分析函數算出總行數並把它作為一個列返回
 FROM t ---- 這個是有四行的集合
WHERE LEVEL=4 ---- 我們需要的僅僅是最後一層的結果。在PATH裡面已經包含了取四次的所有結果組合
CONNECT BY LEVEL<=4 ---- 沒有任何條件,前後都是獨立的
)
,t3 AS ( ---- 集合t3把t2中的PATH包含的顏色組合拆開為四行
SELECT id,cnt,SUBSTR(PATH,rn,1) color 
 FROM t2,t ---- 笛卡兒積,用於把t2中的一行變為四行
 )
SELECT COUNT(COUNT(*))/MAX(cnt) AS prob
 FROM t3
GROUP BY id,cnt
HAVING COUNT(DISTINCT color)=3 --- 每一個id中包含三種顏色
;

結果:

      PROB
----------
     .5625

這個例子展示了CONNECT BY來模擬排列組合的技巧。每一層遍歷表示一次抽取的動作,因為每次都是完全獨立的,在CONNECT BY 裡面僅僅限制了抽取次數(遍歷層數)而沒有其他條件。SYS_CONNECT_BY_PATH可以把截至當前為止所訪問到的各層次的數據串起來,在LEVEL=N就包含了前N層的排列組合情況。你可以用這個查詢來看看中間生成的結果集t2:

WITH t AS (
SELECT ROWNUM rn -- 先構造一個1,2,3,4的結果集,每個rn表示一種顏色
 FROM DUAL
CONNECT BY ROWNUM<=4
)
,t2 AS ( ---- 集合t2模擬獨立取四次的動作,最終結果會有4*4*4*4=256行
SELECT ROWNUM id ---- 構造唯一ID供下面拆分用
 ,REPLACE(SYS_CONNECT_BY_PATH(rn,'@'),'@') path ---- 用一個特殊字符@來作分隔符, 並在最後用REPLACE把它去除
 ,COUNT(*) OVER() cnt ---- 利用分析函數算出總行數並把它作為一個列返回
 FROM t ---- 這個是有四行的集合
WHERE LEVEL=4 ---- 我們需要的僅僅是最後一層的結果。在PATH裡面已經包含了取四次的所有結果組合
CONNECT BY LEVEL<=4 ---- 沒有任何條件,前後都是獨立的
)
SELECT * FROM t2;

        ID PATH              CNT
---------- ---------- ----------
         1 1111              256
         2 1112              256
         3 1113              256
         4 1114              256
         5 1121              256
         6 1122              256
         7 1123              256
         8 1124              256
         9 1131              256
        10 1132              256
        11 1133              256
......(其余結果略)
256 rows selected.

由此看到PATH列已經包含了四次抽取的所有可能結果,每個結果都被賦予一個唯一的編號ID。

如果你好奇的話可以看看下一步的結果集t3:

WITH t AS (
SELECT ROWNUM rn -- 先構造一個1,2,3,4的結果集,每個rn表示一種顏色
 FROM DUAL
CONNECT BY ROWNUM<=4
)
,t2 AS ( ---- 集合t2模擬獨立取四次的動作,最終結果會有4*4*4*4=256行
SELECT ROWNUM id ---- 構造唯一ID供下面拆分用
  ,REPLACE(SYS_CONNECT_BY_PATH(rn,'@'),'@') path  ---- 用一個特殊字符@來作分隔符, 並在最後用REPLACE把它去除
  ,COUNT(*) OVER() cnt ---- 利用分析函數算出總行數並把它作為一個列返回
 FROM t ---- 這個是有四行的集合
WHERE LEVEL=4  ---- 我們需要的僅僅是最後一層的結果。在PATH裡面已經包含了取四次的所有結果組合
CONNECT BY LEVEL<=4 ---- 沒有任何條件,前後都是獨立的
)
,t3 AS ( ---- 集合t3把t2中的PATH包含的顏色組合拆開為四行
SELECT id,cnt,SUBSTR(PATH,rn,1) color 
 FROM t2,t ---- 笛卡兒積,用於把t2中的一行變為四行
 )
SELECT * FROM t3;

        ID        CNT COLO
---------- ---------- ----
         1        256 1
         1        256 1
         1        256 1
         1        256 1
         2        256 1
         2        256 1
         2        256 1
         2        256 2
         3        256 1
         3        256 1
         3        256 1
         3        256 3
         4        256 1
         4        256 1
         4        256 1
         4        256 4
......(其余結果略)
1024 rows selected.

可以看到t2集合中的每一行都被拆成了四行,這是為了後面的聚合運算。

最後看看算概率的主查詢:

SELECT COUNT(COUNT(*))/MAX(cnt) AS prob
 FROM t3
GROUP BY id,cnt
HAVING COUNT(DISTINCT color)=3;

COUNT(DISTINCT color)可以算出每個ID中包含不重復的顏色數目,放在HAVING中過濾了數目不為3的那些ID。

GROUP BY id,cnt 表示按照id來分組。因為所有行的cnt都是一樣的(都等於256),我們在分組加入它並不會改變分組的結果,加入cnt的目的是為了在查詢中引用。

最後的連續兩層COUNT函數的意思是要把分組結果再聚合為一行,算出滿足條件的id的行數。除以cnt就得到了我們要的概率。

本例是一個在多行的結果集上進行無條件遍歷的例子,前面說過了要特別小心,因為沒有上下級關系,隨著層數遞增,數據量的增長十分可觀。

遞歸WITH寫法:

WITH T AS (
SELECT ROWNUM rn -- 還是先構造一個1,2,3,4的結果集
 FROM DUAL
CONNECT BY ROWNUM<=4
)
,t2(distinct_colors,lvl) AS ( --- 兩個列:所有不重復顏色,層次
 SELECT '\'||rn,1 ---- 第一層就是最基礎的四種顏色的表
  FROM t
 UNION ALL
 SELECT CASE WHEN INSTR(t2.distinct_colors||'\','\'||t.rn||'\')=0 --- 這個顏色沒有出現過
     THEN t2.distinct_colors||'\'||t.rn    --- 拼上去
    ELSE t2.distinct_colors ---- 顏色已經出現,保持原來的
   END 
   ,t2.lvl+1 --- 層數遞增
  FROM t, t2
 WHERE t2.lvl<4 --- 遞歸出口的條件:次數達到限制
)
SELECT COUNT(CASE WHEN LENGTH(distinct_colors) - LENGTH(REPLACE(distinct_colors,'\'))=3 THEN 1 END) --- 出現三個斜槓
  /COUNT(*) 
FROM t2 
WHERE lvl=4 ---- 同CONNECT BY類似,我們只需觀察最後一層的數據,在這裡面已經包含了所有層次的顏色
;

在遞歸WITH子查詢t2中,我們看到它用了一個CASE表達式把以前沒出現過的顏色拼接到distinct_colors中。這個CASE是遞歸WITH的妙處,用SYS_CONNECT_BY_PATH沒辦法做到有條件的拼接。

而最後在計算顏色數的時候用了一個技巧,把顏色數轉換為斜槓的個數,因為我們構造數據的時候每種顏色前面都帶一個斜槓。為了求出字符串中某字符出現的次數,我們用了這樣的辦法:

先求出字符串的總長度;

用REPLACE函數從串中去除這個字符,然後再求一次長度;

兩個長度之差就是被去除的字符個數。

CASE函數把出現滿足條件的標記置為1,不滿足則為NULL, 那麼再套一個COUNT函數就能算出滿足條件的行數,因為NULL是不被COUNT計入的。

COUNT和CASE的嵌套使用,也是在聚合運算中常用的技巧。

這個顏色數的計算,我們也可以在遞歸的過程中進行有條件累加,這樣最後就可以直接使用:

WITH T AS (
SELECT ROWNUM rn -- 還是先構造一個1,2,3,4的結果集
 FROM DUAL
CONNECT BY ROWNUM<=4
)
,t2(distinct_colors,lvl,distinct_colors_cnt) AS ( --- 兩個列:所有不重復顏色,層次,不重復的顏色數
 SELECT '\'||rn,1,1 ---- 第一層就是最基礎的四種顏色的表
  FROM t
 UNION ALL
 SELECT CASE WHEN INSTR(t2.distinct_colors||'\','\'||t.rn||'\')=0 --- 這個顏色沒有出現過
     THEN t2.distinct_colors||'\'||t.rn    --- 拼上去
    ELSE t2.distinct_colors ---- 顏色已經出現,保持原來的
   END 
   ,t2.lvl+1 --- 層數遞增
   ,CASE WHEN INSTR(t2.distinct_colors||'\','\'||t.rn||'\')=0 --- 這個顏色沒有出現過
     THEN t2.distinct_colors_cnt + 1     --- 顏色數累加
    ELSE t2.distinct_colors_cnt ---- 顏色已經出現,數目不變
   END 
  FROM t, t2
 WHERE t2.lvl<4 --- 遞歸出口的條件:次數達到限制
)
SELECT COUNT(CASE WHEN distinct_colors_cnt=3 THEN 1 END) --- 出現三個斜槓
  /COUNT(*) 
FROM t2 
WHERE lvl=4 ---- 同CONNECT BY類似,我們只需觀察最後一層的數據,在這裡面已經包含了所有層次的顏色
;

例4:

構造一個二階等差數列:這個數列的各項之差是一個等差數列

比如:1,3,6,10,15,21,...      

用CONNECT BY:

SELECT LEVEL, SUM(LEVEL) OVER(ORDER BY LEVEL) n
 FROM DUAL
CONNECT BY LEVEL<=10;

結果:

     LEVEL          N
---------- ----------
         1          1
         2          3
         3          6
         4         10
         5         15
         6         21
         7         28
         8         36
         9         45
        10         55

10 rows selected.

因為只有一條路徑,所以用分析函數SUM很輕易做到了。

遞歸WITH寫法:

WITH t(lvl,n) AS (
 SELECT 1,1 FROM DUAL --- 先構造第一個
 UNION ALL
 SELECT t.lvl+1, t.lvl+1+t.n ---- n的增幅本身是一個等差數列,即新的t.lvl
 FROM t  ---- 沒有任何連接,因為不需要
 WHERE t.lvl<10 ---- 找到10個就停止
 )
SELECT * FROM T;

結果:

       LVL          N
---------- ----------
         1          1
         2          3
         3          6
         4         10
         5         15
         6         21
         7         28
         8         36
         9         45
        10         55
10 rows selected.

例5:

構造斐波那契數列: 指的是這樣一個數列, 從第三項開始,每一項都等於前兩項之和。

1,1,2,3,5,8,13,21,......

傳統的CONNECT BY方法做不出來,但是用10G以上所支持的MODEL可以輕松構造:

SELECT rn,n
FROM (SELECT ROWNUM rn FROM DUAL CONNECT BY ROWNUM<=10)
MODEL RETURN UPDATED ROWS
 DIMENSION BY (rn)
 MEASURES (1 n)
 RULES ( 
  n[any] order by rn=DECODE(cv(rn),1,1,2,1, n[cv()-2]+n[cv()-1]) ---- 用DECODE構造最初的兩個,其余的則賦值為最近兩項之和
 )

/
        RN          N
---------- ----------
         1          1
         2          1
         3          2
         4          3
         5          5
         6          8
         7         13
         8         21
         9         34
        10         55
10 rows selected.

用遞歸WITH的寫法:

WITH t(n,last_n,cnt) AS (
 SELECT 1,0,1 FROM DUAL --- 先構造第一個
 UNION ALL
 SELECT t.n+t.last_n, t.n, t.cnt+1 ---- 前兩項之和
 FROM t  ---- 沒有任何連接,因為不需要
 WHERE t.cnt<10 ---- 找到10個就停止
 )
SELECT n FROM T;

         N
----------
         1
         1
         2
         3
         5
         8
        13
        21
        34
        55
10 rows selected.

例6:

排列組合:

從5個數中取3個的所有組合C(3,5):

CONNECT BY寫法:

SELECT SYS_CONNECT_BY_PATH(rn, ',') xmlpath 
FROM (SELECT ROWNUM RN FROM DUAL CONNECT BY LEVEL<6) 
WHERE LEVEL=3
CONNECT BY rn<PRIOR rn AND LEVEL<=3 ---- 強行按降序排序,這樣就排除了其他相同的、只是順序不同的組合
;

XMLPATH
--------------
,5,4,3
,5,4,2
,5,4,1
,5,3,2
,5,3,1
,5,2,1
,4,3,2
,4,3,1
,4,2,1
,3,2,1

遞歸WITH寫法:

WITH t AS (
 SELECT ROWNUM RN FROM DUAL CONNECT BY LEVEL<6
 )
,t2(rn,xmlpath,lvl) AS ( ---- 三個列:當前節點值,路徑,層數
SELECT rn,','||rn,1 FROM t ---- 先構造錨點成員的基礎數據,就是上面生成的6行數據的集合
UNION ALL
SELECT t.rn,t2.xmlpath||','||t.rn,t2.lvl+1 --- 把當前節點拼接入路徑,層數則遞增
 FROM t2, t
 WHERE t2.rn<t.rn AND t2.lvl<3
)
SELECT xmlpath FROM t2 WHERE lvl=3;

XMLPATH
-----------
,1,2,3
,1,2,4
,1,2,5
,1,3,4
,1,3,5
,1,4,5
,2,3,4
,2,3,5
,2,4,5
,3,4,5
10 rows selected.

如果要的不是組合而是排列,比如P(3,5)可以這麼寫:

SELECT SYS_CONNECT_BY_PATH(rn, ',') xmlpath 
FROM (SELECT ROWNUM rn FROM DUAL CONNECT BY LEVEL<6) 
WHERE LEVEL=3
CONNECT BY NOCYCLE rn<>PRIOR rn AND LEVEL<=3;

XMLPATH
----------
,1,2,3
,1,2,4
,1,2,5
,1,3,2
,1,3,4
,1,3,5
,1,4,2
,1,4,3
,1,4,5
,1,5,2
,1,5,3
,1,5,4
,2,1,3
,2,1,4
......(其余結果略)

60 rows selected.

和剛才的組合寫法相比,rn<PRIOR rn變成了NOCYCLE rn<>PRIOR rn, 這表示只要rn沒出現過就行,我們要的是所有的排列順序而不僅僅是降序。注意這裡面的NOCYCLE, 這個是10G上才有的。

如果不寫這個NOCYCLE會怎麼樣?

SELECT SYS_CONNECT_BY_PATH(rn, ',') xmlpath 
FROM (SELECT ROWNUM rn FROM DUAL CONNECT BY LEVEL<6) 
WHERE LEVEL=3
CONNECT BY rn<>PRIOR rn AND LEVEL<=3;

ERROR:

ORA-01436: CONNECT BY loop in user data

可以看到,這個NOCYCLE是很重要的,ORACLE不允許遍歷順序中出現循環。

在遞歸WITH中,NOCYCLE的寫法:

WITH t AS (
 SELECT ROWNUM RN FROM DUAL CONNECT BY LEVEL<6
 )
,T2(rn,xmlpath,lvl) AS ( ---- 三個列:當前節點值,路徑,層數
SELECT rn,','||rn,1 FROM t ---- 先構造錨點成員的基礎數據,就是上面生成的6行數據的集合
UNION ALL
SELECT t.rn,t2.xmlpath||','||t.rn,t2.lvl+1 --- 把當前節點拼接入路徑,層數則遞增
 FROM t2, t
 WHERE t2.rn<>t.rn AND t2.lvl<3
)
CYCLE rn SET cycle_flag TO 'Y' DEFAULT 'N' ---- 這個cycle_flag是自己定義的偽列名和值,可以起到CONNECT_BY_ISCYCLE同樣的作用
SELECT xmlpath FROM t2 WHERE lvl=3 AND cycle_flag='N';

結果:

XMLPA

以上所述是小編給大家介紹的Oracle 11GR2的遞歸WITH子查詢方法,希望對大家有所幫助,如果大家有任何疑問請給我留言,小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對網站的支持!

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