具体描述
编辑推荐
数据库工程师进阶中级实用指南
挖掘SQL常见技术的新用法
基于标准SQL编写
示例程序均可下载
本书适合具有一定SQL编程经验的工程师阅读
本书特色
1.转变面向过程语言的思维定式,学习SQL常见技术的不同用法,切实提升SQL应用技能
2.解析经典文献,回顾关系数据库发展史,从逻辑学、集合论的角度讲述SQL和关系模型的理论,深刻理解面向集合思维
3.讲解由浅入深,辅以200多段基于标准SQL编写的示例代码和丰富的练习题(包含解答),理论与实践相结合,易懂、实用、好操作 内容简介
本书是《SQL基础教程》作者MICK为志在向中级进阶的数据库工程师编写的一本SQL技能提升指南。全书可分为两部分,第一部分介绍了SQL语言不同寻常的使用技巧,带领读者从SQL常见技术,比如CASE表达式、自连接、HAVING子句、外连接、关联子查询、EXISTS……去探索新发现。这部分不仅穿插讲解了这些技巧背后的逻辑和相关知识,而且辅以丰富的示例程序,旨在帮助读者提升编程水平;第二部分着重介绍关系数据库的发展史,把实践与理论结合起来,旨在帮助读者加深对关系数据库和SQL语言的理解。此外,每节末尾均设置有练习题,并在书末提供了解答,方便读者检验自己对书中知识点的掌握程度。
本书适合具有半年以上SQL使用经验、已掌握SQL基础知识和技能、希望提升自己编程水平的读者阅读。 作者简介
MICK(作者),日本知名数据库工程师,就职于SI企业,致力于数据仓库和商业智能的开发。日常除了在其个人主页“关系数据库的世界”中分享数据库和SQL的相关技术信息外,还为CodeZine(http://codezine.jp)及IT技术杂志WEB+DB PRESS撰写相关技术文章。同时还是《SQL解惑(第2版)》《SQL**指南(第4版)》日文版的译者。
吴炎昌(译者),毕业于西北工业大学软件工程专业。曾供职于日本多家软件公司,从事系统开发工作。2015年回国后加入美团点评,现任系统研发工程师。爱好旅行、电影,以及品尝各种美食,有一位志趣相投的伴侣。 目录
第1章 神奇的SQL
1-1 CASE表达式 2
▲在SQL里表达条件分支 2
练习题 19
1-2 自连接的用法 21
▲面向集合语言SQL 21
练习题 35
1-3 三值逻辑和NULL 38
▲SQL的温柔陷阱 38
1-4 HAVING子句的力量 55
▲出彩的配角 55
练习题 70
1-5 外连接的用法 72
▲SQL的弱点及其趋势和对策 72
练习题 92
1-6 用关联子查询比较行与行 94
▲用SQL进行行与行之间的比较 94
练习题 110
1-7 用SQL进行集合运算 112
▲SQL和集合论 112
练习题 128
1-8 EXISTS谓词的用法 130
▲SQL中的谓词逻辑 130
练习题 146
1-9 用SQL处理数列 149
▲灵活使用谓词逻辑 149
练习题 165
1-10 HAVING子句又回来了 167
▲再也不要叫它配角了! 167
练习题 183
1-11 让SQL飞起来 186
▲简单的性能优化 186
1-12 SQL编程方法 216
▲确立SQL的编程风格 201
第2章 关系数据库的世界
2-1 关系数据库的历史 216
▲1969年——一切从这里开始 216
2-2 为什么叫“关系”模型 222
▲为什么不叫“表”模型 222
2-3 开始于关系,结束于关系 229
▲关于封闭世界的幸福 229
2-4 地址这一巨大的怪物 233
▲为什么关系数据库里没有指针 233
2-5 GROUP BY和PARTITION BY 238
▲物以“类”聚 238
2-6 从面向过程思维向声明式思维、面向集合思维转变的7个关键点 243
▲画圆 243
2-7 SQL和递归集合 250
▲SQL和集合论之间 250
2-8 人类的逻辑学 256
▲浅谈逻辑学的历史 256
2-9 消灭NULL委员会 260
▲全世界的数据库工程师团结起来! 260
2-10 SQL中的层级 265
▲严格的等级社会 265
第3章 附录
3-1 习题解答 272
3-2 参考文献 296
后 记 300
《深入理解数据结构与算法》 前言 在当今信息爆炸的时代,数据以惊人的速度增长,如何高效地组织、存储、检索和处理这些数据,成为了技术发展的核心挑战。而数据结构与算法,正是解决这一挑战的基石。它们是计算机科学的灵魂,是程序员的内功心法,更是构建高效、可扩展、鲁棒软件系统的关键。 本书并非旨在教授某一特定数据库技术的精妙之处,亦非聚焦于SQL语言的各种语法糖和高级特性。相反,我们将深入探究那些构成现代计算机科学理论体系的基石——数据结构与算法。通过对这些底层原理的透彻理解,您将能够更深层次地洞察软件的运行机制,从而在面对复杂问题时,能够设计出更优、更具效率的解决方案。 本书的目标读者是对计算机科学基础有一定认识,并希望进一步提升自身编程功底和解决问题能力的开发者、学生以及技术爱好者。我们相信,扎实的数据结构与算法基础,将使您在未来的技术道路上,如虎添翼,游刃有余。 第一部分:基础篇——数据结构的构建基石 第一章:数组与链表——序列化数据的两种形态 数组: 定义与特性: 连续内存空间,通过索引访问,查找效率高(O(1)),但插入与删除操作效率低(O(n))。 静态数组与动态数组: 内存分配的灵活性与效率的权衡。 多维数组: 现实世界数据的抽象与表示。 常见应用场景: 矩阵运算、图像处理、缓冲区的实现。 链表: 定义与特性: 节点包含数据和指向下一个节点的指针,内存非连续,插入与删除效率高(O(1)),但查找效率低(O(n))。 单向链表: 最基础的链表结构。 双向链表: 增加逆向遍历能力,操作更灵活。 循环链表: 解决链表尾部连接问题,常用于调度算法。 常见应用场景: 动态内存管理、任务队列、实现栈和队列。 数组与链表的比较: 详细分析两者的优劣势,以及在不同场景下的适用性。 第二章:栈与队列——受限访问的数据结构 栈 (Stack): LIFO (Last-In, First-Out) 原则: 后进先出,如同叠盘子。 基本操作: `push` (入栈), `pop` (出栈), `peek` (查看栈顶元素)。 实现方式: 基于数组和链表。 常见应用场景: 函数调用栈、表达式求值、括号匹配、深度优先搜索 (DFS)。 队列 (Queue): FIFO (First-In, First-Out) 原则: 先进先出,如同排队。 基本操作: `enqueue` (入队), `dequeue` (出队), `peek` (查看队首元素)。 实现方式: 基于数组和链表。 循环队列: 解决数组实现队列时空间浪费的问题。 常见应用场景: 任务调度、广度优先搜索 (BFS)、消息队列。 栈与队列的应用对比: 深入理解它们在不同算法中的作用。 第三章:树——分层数据的组织 基本概念: 节点、根节点、父节点、子节点、叶子节点、度、高度、深度。 二叉树: 定义: 每个节点最多有两个子节点(左子节点和右子节点)。 二叉树的遍历: 前序遍历 (Preorder)、中序遍历 (Inorder)、后序遍历 (Postorder)、层序遍历 (Level Order)。理解不同遍历顺序在特定场景下的应用。 二叉查找树 (BST): 定义: 左子树所有节点的值小于根节点,右子树所有节点的值大于根节点。 查找、插入、删除操作: 实现细节与时间复杂度分析。 平衡二叉查找树 (AVL树, 红黑树): 解决普通BST在极端情况下退化成链表的问题,保证查找效率(O(log n))。 堆 (Heap): 定义: 一种完全二叉树,满足堆的性质(最大堆或最小堆)。 最大堆与最小堆: 堆顶元素分别是最大值或最小值。 堆的插入与删除: `heapify` 操作的原理。 常见应用场景: 优先队列、堆排序。 多叉树: B树与B+树: 在数据库和文件系统中广泛应用,优化磁盘I/O。 第二部分:进阶篇——高效算法的设计哲学 第四章:图——网络化数据的表示与分析 图的定义与表示: 顶点 (Vertex) 与边 (Edge)。 有向图与无向图。 加权图与无权图。 邻接矩阵与邻接表: 存储方式的优劣分析。 图的遍历: 深度优先搜索 (DFS): 递归或栈实现,探索路径。 广度优先搜索 (BFS): 队列实现,按层级搜索。 应用: 连通性判断、拓扑排序、寻找最短路径。 最短路径算法: Dijkstra 算法: 解决单源最短路径问题(非负权重的图)。 Bellman-Ford 算法: 解决单源最短路径问题(允许负权重,检测负环)。 Floyd-Warshall 算法: 解决所有顶点对之间的最短路径问题。 最小生成树算法: Prim 算法。 Kruskal 算法。 其他图算法: 拓扑排序: 解决有向无环图 (DAG) 的线性排序问题。 关键路径法 (CPM): 项目管理中的应用。 第五章:排序算法——数据的秩序之美 冒泡排序 (Bubble Sort): 简单易懂,效率低。 选择排序 (Selection Sort): 每次选择最小/最大的元素。 插入排序 (Insertion Sort): 适用于部分有序的数据。 归并排序 (Merge Sort): 分治思想的典范,稳定且高效。 快速排序 (Quick Sort): 实际应用中最常用的排序算法之一,平均效率高。 堆排序 (Heap Sort): 利用堆的性质进行排序。 计数排序 (Counting Sort)、桶排序 (Bucket Sort)、基数排序 (Radix Sort): 非比较排序,在特定数据分布下效率极高。 排序算法的稳定性与时间/空间复杂度分析: 深入理解不同算法的适用场景。 第六章:查找算法——信息的快速定位 线性查找 (Linear Search): 遍历查找,效率最低。 二分查找 (Binary Search): 适用于有序数组,效率极高 (O(log n))。 哈希查找 (Hash Search): 哈希函数 (Hash Function): 将键映射到存储位置。 冲突处理: 链地址法、开放地址法(线性探测、二次探测、双散列)。 哈希表 (Hash Table): 极高的平均查找、插入、删除效率 (O(1))。 应用: 字典、缓存、数据库索引。 二分查找树与哈希表的比较: 适用场景与性能特点。 第三部分:实战篇——算法在实践中的应用 第七章:分治法 (Divide and Conquer) 与 动态规划 (Dynamic Programming) 分治法: 思想: 将问题分解为若干个规模更小的子问题,递归地解决子问题,然后合并子问题的解。 经典应用: 归并排序、快速排序、二分查找。 动态规划: 思想: 将问题分解为重叠的子问题,并存储子问题的解,避免重复计算。 关键要素: 最优子结构、重叠子问题。 两种实现方式: 自顶向下(带备忘录)与自底向上(迭代)。 经典问题: 斐波那契数列。 背包问题 (Knapsack Problem)。 最长公共子序列 (LCS)。 矩阵链乘法。 最短路径问题 (如 Floyd-Warshall)。 分治法与动态规划的界限: 它们之间并非完全独立,有时可以相互转化。 第八章:复杂度分析——衡量算法的效率 时间复杂度 (Time Complexity): 大O符号 (Big O Notation): 描述算法执行时间随输入规模增长的趋势。 常见复杂度: O(1), O(log n), O(n), O(n log n), O(n^2), O(2^n), O(n!)。 最好、最坏、平均情况分析。 空间复杂度 (Space Complexity): 描述算法运行时占用的内存空间。 原地算法 (In-place Algorithm)。 摊还分析 (Amortized Analysis): 考虑一系列操作的总成本。 实际意义: 理解算法在处理大规模数据时的表现,指导性能优化。 第九章:算法设计范式与模式 贪心算法 (Greedy Algorithm): 思想: 每一步都做出当前看起来最优的选择,寄希望于最终能得到全局最优解。 适用场景: 活动选择问题、霍夫曼编码、最小生成树 (Prim, Kruskal)。 与动态规划的对比。 回溯算法 (Backtracking): 思想: 通过尝试所有可能的路径,当发现当前路径无法达到目标时,回溯到上一步,尝试其他路径。 应用: N皇后问题、数独求解、组合总和。 分支限界法 (Branch and Bound): 思想: 类似于回溯,但在搜索过程中,通过一些剪枝函数来避免搜索那些不可能产生最优解的子空间。 应用: 旅行商问题 (TSP)、0/1背包问题。 第十章:现代算法与未来展望 字符串匹配算法: KMP, Boyer-Moore。 计算几何算法: Convex Hull, Closest Pair。 并行与分布式算法: 应对海量数据和计算需求。 机器学习中的算法: 神经网络、支持向量机、决策树等。 量子算法简介: Shor 算法,Grover 算法。 算法学习的重要性: 持续学习与实践,是成为优秀工程师的必经之路。 结语 数据结构与算法是计算机科学的基石,它们如同内功心法,赋予了程序强大的生命力。掌握了它们,您将能够以更优雅、更高效的方式解决各种复杂问题。本书力求以清晰的逻辑、详实的案例,带领您一步步走进这个广阔而迷人的领域。愿您在阅读本书的过程中,不仅收获知识,更能激发对计算机科学的无限热爱与探索精神。