5 вопросов по SQL, которые часто задают дата-сайентистам на собеседованиях

Хотя составление SQL-запросов — это не самое интересное в работе дата-сайентистов, хорошее понимание SQL чрезвычайно важно для того, кто хочет преуспеть в любом занятии, связанном с обработкой данных. Дело тут в том, что SQL — это не только SELECT, FROM и WHERE. Чем больше SQL-конструкций знает специалист — тем легче ему будет создавать запросы на получение из баз данных всего, что ему может понадобиться.



Автор статьи, перевод которой мы сегодня публикуем, говорит, что она направлена на решение двух задач:

1. Изучение механизмов, которые выходят за пределы базового знания SQL.
2. Рассмотрение нескольких практических задач по работе с SQL.

В статье рассмотрено 5 вопросов по SQL, взятых с Leetcode. Они представляют собой практические задачи, которые часто встречаются на собеседованиях.

Вопрос №1: второе место по зарплате

Напишите SQL-запрос для получения из таблицы со сведениями о заработной плате сотрудников (Employee) записи, содержащей вторую по размеру заработную плату.

Например, такой запрос, выполненный для таблицы, представленной ниже, должен вернуть 200. Если в таблице нет значения, меньшего, чем самая высокая зарплата — запрос должен вернуть null.

+----+--------+
| Id | Salary |
+----+--------+
| 1  | 100    |
| 2  | 200    |
| 3  | 300    |
+----+--------+

▍Решение А: использование IFNULL и OFFSET

Вот основные механизмы, которые будут использованы в данном варианте решения задачи:

• IFNULL(expression, alt): эта функция возвращает свой аргумент expression в том случае, если он не равен null. В противном случае возвращается аргумент alt. Мы воспользуемся этой функцией для того чтобы возвратить null в том случае, если в таблице не окажется искомого значения.
• OFFSET: этот оператор используется с выражением ORDER BY для того чтобы отбросить первые n строк. Это нам пригодится по той причине, что нас интересует вторая строка результата (то есть — вторая по величине зарплата, данные о которой есть в таблице).

Вот — готовый запрос:

SELECT
    IFNULL(
        (SELECT DISTINCT Salary
        FROM Employee
        ORDER BY Salary DESC
        LIMIT 1 OFFSET 1
        ), null) as SecondHighestSalary
FROM Employee
LIMIT 1

▍Решение B: использование MAX

В запросе, представленном ниже, используется функция MAX. Здесь выбирается самое большое значение заработной платы, не равное максимальной заработной плате, полученной по всей таблице. В результате мы и получаем то, что нам нужно — вторую по величине заработную плату.

SELECT MAX(salary) AS SecondHighestSalary
FROM Employee
WHERE salary != (SELECT MAX(salary) FROM Employee)

Вопрос №2: дублирующиеся адреса электронной почты

Напишите SQL-запрос, который обнаружит в таблице Person все дублирующиеся адреса электронной почты.

+----+---------+
| Id | Email   |
+----+---------+
| 1  | [e-mail] |
| 2  | [e-mail] |
| 3  | [e-mail] |
+----+---------+

▍Решение А: COUNT в подзапросе

Сначала мы создаём подзапрос, в котором выясняется частота появления каждого адреса в таблице. Затем результат, возвращаемый подзапросом, фильтруется с использованием инструкции WHERE count > 1. Запрос вернёт сведения об адресах, встречающихся в исходной таблице больше одного раза.

SELECT Email
FROM (
    SELECT Email, count(Email) AS count
    FROM Person
    GROUP BY Email
) as email_count
WHERE count > 1

▍Решение B: выражение HAVING

• HAVING: это выражение, которое позволяет использовать инструкцию WHERE вместе с выражением GROUP BY.

SELECT Email
FROM Person
GROUP BY Email
HAVING count(Email) > 1

Вопрос №3: растущая температура

Напишите SQL-запрос, который находит в таблице Weather все даты (идентификаторы дат), когда температура была бы выше температуры на предшествующие им даты. То есть, нас интересуют даты, в которые «сегодняшняя» температура выше «вчерашней».

+---------+------------------+------------------+
| Id(INT) | RecordDate(DATE) | Temperature(INT) |
+---------+------------------+------------------+
|       1 |       2015-01-01 |               10 |
|       2 |       2015-01-02 |               25 |
|       3 |       2015-01-03 |               20 |
|       4 |       2015-01-04 |               30 |
+---------+------------------+------------------+

▍Решение: DATEDIFF

• DATEDIFF: эта функция вычисляет разницу между двумя датами. Она используется для того, чтобы обеспечить сравнение именно «сегодняшних» и «вчерашних» температур.

Если сформулировать обычным языком следующий запрос, то окажется, что он выражает следующую идею: нужно выбрать такие идентификаторы, чтобы температура, соответствующая представляемым ими датам, была бы больше, чем температура на «вчерашние» по отношению к ним даты.

SELECT DISTINCT a.Id
FROM Weather a, Weather b
WHERE a.Temperature > b.Temperature
AND DATEDIFF(a.Recorddate, b.Recorddate) = 1

Вопрос №4: самая высокая зарплата в подразделении

В таблице Employee хранятся сведения о сотрудниках компании. В каждой записи этой таблицы содержатся сведения об идентификаторе (Id) сотрудника, о его имени (Name), о зарплате (Salary) и о подразделении компании, где он работает (Department).

+----+-------+--------+--------------+
| Id | Name  | Salary | DepartmentId |
+----+-------+--------+--------------+
| 1  | Joe   | 70000  | 1            |
| 2  | Jim   | 90000  | 1            |
| 3  | Henry | 80000  | 2            |
| 4  | Sam   | 60000  | 2            |
| 5  | Max   | 90000  | 1            |
+----+-------+--------+--------------+

В таблице Department содержатся сведения о подразделениях компании.

+----+----------+
| Id | Name     |
+----+----------+
| 1  | IT       |
| 2  | Sales    |
+----+----------+

Напишите SQL-запрос, который находит в каждом из подразделений сотрудников с максимальной заработной платой. Например, для вышеприведённых таблиц подобный запрос должен возвращать результаты, представленные следующей таблицей (при этом порядок строк в таблице значения не имеет):

+------------+----------+--------+
| Department | Employee | Salary |
+------------+----------+--------+
| IT         | Max      | 90000  |
| IT         | Jim      | 90000  |
| Sales      | Henry    | 80000  |
+------------+----------+--------+

▍Решение: команда IN

Команда IN позволяет задавать в инструкции WHERE условия, соответствующие использованию нескольких команд OR. Например, две следующие конструкции идентичны:

WHERE country = ‘Canada’ OR country = ‘USA’
WHERE country IN (‘Canada’, ’USA’).

Здесь мы хотим получить таблицу, содержащую название подразделения (Department), имя сотрудника (Employee) и его заработную плату (Salary). Для этого мы формируем таблицу, в которой содержатся сведения об идентификаторе подразделения (DepartmentID) и о максимальной зарплате по этому подразделению. Далее мы объединяем две таблицы по условию, в соответствии с которым записи в результирующую таблицу попадают только в том случае, если DepartmentID и Salary есть в ранее сформированной таблице.

SELECT
    Department.name AS 'Department',
    Employee.name AS 'Employee',
    Salary
FROM Employee
INNER JOIN Department ON Employee.DepartmentId = Department.Id
WHERE (DepartmentId , Salary) 
    IN
    (   SELECT
            DepartmentId, MAX(Salary)
        FROM
            Employee
        GROUP BY DepartmentId
 )

Вопрос №5: пересаживание учеников

Мэри — учительница в средней школе. У неё есть таблица seat, хранящая имена учеников и сведениях об их местах в классе. Значение id в этой таблице постоянно возрастает. Мэри хочет поменять местами соседних учеников.

Вот таблица исходного размещения учеников:

+---------+---------+
|    id   | student |
+---------+---------+
|    1    | Abbot   |
|    2    | Doris   |
|    3    | Emerson |
|    4    | Green   |
|    5    | Jeames  |
+---------+---------+

Вот что должно получиться после пересаживания соседних учеников:

+---------+---------+
|    id   | student |
+---------+---------+
|    1    | Doris   |
|    2    | Abbot   |
|    3    | Green   |
|    4    | Emerson |
|    5    | Jeames  |
+---------+---------+

Напишите запрос, который позволит учительнице решить вышеописанную задачу.

Обратите внимание на то, что если количество учеников является нечётным — последнего ученика никуда пересаживать не надо.

▍Решение: использование оператора WHEN

SQL-конструкцию CASE WHEN THEN можно рассматривать как оператор if в программировании.

В нашем случае первый оператор WHEN используется для проверки того, назначен ли последней строке в таблице нечётный идентификатор. Если это так — строка не подвергается изменениям. Второй оператор WHEN отвечает за добавление 1 к каждому нечётному идентификатору (например — 1, 3, 5 превращается в 2, 4, 6) и за вычитание 1 из каждого чётного идентификатора (2, 4, 6 превращаются в 1, 3, 5).

SELECT 
    CASE 
        WHEN((SELECT MAX(id) FROM seat)%2 = 1) AND id = (SELECT MAX(id) FROM seat) THEN id
        WHEN id%2 = 1 THEN id + 1
        ELSE id - 1
    END AS id, student
FROM seat
ORDER BY id

Итоги

Мы разобрали несколько задач по SQL, попутно обсудив некоторые продвинутые средства, которые можно использовать при составлении SQL-запросов. Надеемся, то, что вы сегодня узнали, пригодится вам при прохождении собеседований по SQL и окажется полезным в повседневной работе.

P.S. В нашем маркетплейсе есть Docker-образ с SQL Server Express, который устанавливается в один клик. Вы можете проверить работу контейнеров на VPS. Всем новым клиентам бесплатно предоставляются 3 дня для тестирования.

Уважаемые читатели! Что вы можете посоветовать тем, кто хочет освоить искусство создания SQL-запросов?