具體描述
編輯推薦
數據庫工程師進階中級實用指南
挖掘SQL常見技術的新用法
基於標準SQL編寫
示例程序均可下載
本書適閤具有一定SQL編程經驗的工程師閱讀
本書特色
1.轉變麵嚮過程語言的思維定式,學習SQL常見技術的不同用法,切實提升SQL應用技能
2.解析經典文獻,迴顧關係數據庫發展史,從邏輯學、集閤論的角度講述SQL和關係模型的理論,深刻理解麵嚮集閤思維
3.講解由淺入深,輔以200多段基於標準SQL編寫的示例代碼和豐富的練習題(包含解答),理論與實踐相結閤,易懂、實用、好操作 內容簡介
本書是《SQL基礎教程》作者MICK為誌在嚮中級進階的數據庫工程師編寫的一本SQL技能提升指南。全書可分為兩部分,第一部分介紹瞭SQL語言不同尋常的使用技巧,帶領讀者從SQL常見技術,比如CASE錶達式、自連接、HAVING子句、外連接、關聯子查詢、EXISTS……去探索新發現。這部分不僅穿插講解瞭這些技巧背後的邏輯和相關知識,而且輔以豐富的示例程序,旨在幫助讀者提升編程水平;第二部分著重介紹關係數據庫的發展史,把實踐與理論結閤起來,旨在幫助讀者加深對關係數據庫和SQL語言的理解。此外,每節末尾均設置有練習題,並在書末提供瞭解答,方便讀者檢驗自己對書中知識點的掌握程度。
本書適閤具有半年以上SQL使用經驗、已掌握SQL基礎知識和技能、希望提升自己編程水平的讀者閱讀。 作者簡介
MICK(作者),日本知名數據庫工程師,就職於SI企業,緻力於數據倉庫和商業智能的開發。日常除瞭在其個人主頁“關係數據庫的世界”中分享數據庫和SQL的相關技術信息外,還為CodeZine(http://codezine.jp)及IT技術雜誌WEB+DB PRESS撰寫相關技術文章。同時還是《SQL解惑(第2版)》《SQL**指南(第4版)》日文版的譯者。
吳炎昌(譯者),畢業於西北工業大學軟件工程專業。曾供職於日本多傢軟件公司,從事係統開發工作。2015年迴國後加入美團點評,現任係統研發工程師。愛好旅行、電影,以及品嘗各種美食,有一位誌趣相投的伴侶。 目錄
第1章 神奇的SQL
1-1 CASE錶達式 2
▲在SQL裏錶達條件分支 2
練習題 19
1-2 自連接的用法 21
▲麵嚮集閤語言SQL 21
練習題 35
1-3 三值邏輯和NULL 38
▲SQL的溫柔陷阱 38
1-4 HAVING子句的力量 55
▲齣彩的配角 55
練習題 70
1-5 外連接的用法 72
▲SQL的弱點及其趨勢和對策 72
練習題 92
1-6 用關聯子查詢比較行與行 94
▲用SQL進行行與行之間的比較 94
練習題 110
1-7 用SQL進行集閤運算 112
▲SQL和集閤論 112
練習題 128
1-8 EXISTS謂詞的用法 130
▲SQL中的謂詞邏輯 130
練習題 146
1-9 用SQL處理數列 149
▲靈活使用謂詞邏輯 149
練習題 165
1-10 HAVING子句又迴來瞭 167
▲再也不要叫它配角瞭! 167
練習題 183
1-11 讓SQL飛起來 186
▲簡單的性能優化 186
1-12 SQL編程方法 216
▲確立SQL的編程風格 201
第2章 關係數據庫的世界
2-1 關係數據庫的曆史 216
▲1969年——一切從這裏開始 216
2-2 為什麼叫“關係”模型 222
▲為什麼不叫“錶”模型 222
2-3 開始於關係,結束於關係 229
▲關於封閉世界的幸福 229
2-4 地址這一巨大的怪物 233
▲為什麼關係數據庫裏沒有指針 233
2-5 GROUP BY和PARTITION BY 238
▲物以“類”聚 238
2-6 從麵嚮過程思維嚮聲明式思維、麵嚮集閤思維轉變的7個關鍵點 243
▲畫圓 243
2-7 SQL和遞歸集閤 250
▲SQL和集閤論之間 250
2-8 人類的邏輯學 256
▲淺談邏輯學的曆史 256
2-9 消滅NULL委員會 260
▲全世界的數據庫工程師團結起來! 260
2-10 SQL中的層級 265
▲嚴格的等級社會 265
第3章 附錄
3-1 習題解答 272
3-2 參考文獻 296
後 記 300
《深入理解數據結構與算法》 前言 在當今信息爆炸的時代,數據以驚人的速度增長,如何高效地組織、存儲、檢索和處理這些數據,成為瞭技術發展的核心挑戰。而數據結構與算法,正是解決這一挑戰的基石。它們是計算機科學的靈魂,是程序員的內功心法,更是構建高效、可擴展、魯棒軟件係統的關鍵。 本書並非旨在教授某一特定數據庫技術的精妙之處,亦非聚焦於SQL語言的各種語法糖和高級特性。相反,我們將深入探究那些構成現代計算機科學理論體係的基石——數據結構與算法。通過對這些底層原理的透徹理解,您將能夠更深層次地洞察軟件的運行機製,從而在麵對復雜問題時,能夠設計齣更優、更具效率的解決方案。 本書的目標讀者是對計算機科學基礎有一定認識,並希望進一步提升自身編程功底和解決問題能力的開發者、學生以及技術愛好者。我們相信,紮實的數據結構與算法基礎,將使您在未來的技術道路上,如虎添翼,遊刃有餘。 第一部分:基礎篇——數據結構的構建基石 第一章:數組與鏈錶——序列化數據的兩種形態 數組: 定義與特性: 連續內存空間,通過索引訪問,查找效率高(O(1)),但插入與刪除操作效率低(O(n))。 靜態數組與動態數組: 內存分配的靈活性與效率的權衡。 多維數組: 現實世界數據的抽象與錶示。 常見應用場景: 矩陣運算、圖像處理、緩衝區的實現。 鏈錶: 定義與特性: 節點包含數據和指嚮下一個節點的指針,內存非連續,插入與刪除效率高(O(1)),但查找效率低(O(n))。 單嚮鏈錶: 最基礎的鏈錶結構。 雙嚮鏈錶: 增加逆嚮遍曆能力,操作更靈活。 循環鏈錶: 解決鏈錶尾部連接問題,常用於調度算法。 常見應用場景: 動態內存管理、任務隊列、實現棧和隊列。 數組與鏈錶的比較: 詳細分析兩者的優劣勢,以及在不同場景下的適用性。 第二章:棧與隊列——受限訪問的數據結構 棧 (Stack): LIFO (Last-In, First-Out) 原則: 後進先齣,如同疊盤子。 基本操作: `push` (入棧), `pop` (齣棧), `peek` (查看棧頂元素)。 實現方式: 基於數組和鏈錶。 常見應用場景: 函數調用棧、錶達式求值、括號匹配、深度優先搜索 (DFS)。 隊列 (Queue): FIFO (First-In, First-Out) 原則: 先進先齣,如同排隊。 基本操作: `enqueue` (入隊), `dequeue` (齣隊), `peek` (查看隊首元素)。 實現方式: 基於數組和鏈錶。 循環隊列: 解決數組實現隊列時空間浪費的問題。 常見應用場景: 任務調度、廣度優先搜索 (BFS)、消息隊列。 棧與隊列的應用對比: 深入理解它們在不同算法中的作用。 第三章:樹——分層數據的組織 基本概念: 節點、根節點、父節點、子節點、葉子節點、度、高度、深度。 二叉樹: 定義: 每個節點最多有兩個子節點(左子節點和右子節點)。 二叉樹的遍曆: 前序遍曆 (Preorder)、中序遍曆 (Inorder)、後序遍曆 (Postorder)、層序遍曆 (Level Order)。理解不同遍曆順序在特定場景下的應用。 二叉查找樹 (BST): 定義: 左子樹所有節點的值小於根節點,右子樹所有節點的值大於根節點。 查找、插入、刪除操作: 實現細節與時間復雜度分析。 平衡二叉查找樹 (AVL樹, 紅黑樹): 解決普通BST在極端情況下退化成鏈錶的問題,保證查找效率(O(log n))。 堆 (Heap): 定義: 一種完全二叉樹,滿足堆的性質(最大堆或最小堆)。 最大堆與最小堆: 堆頂元素分彆是最大值或最小值。 堆的插入與刪除: `heapify` 操作的原理。 常見應用場景: 優先隊列、堆排序。 多叉樹: B樹與B+樹: 在數據庫和文件係統中廣泛應用,優化磁盤I/O。 第二部分:進階篇——高效算法的設計哲學 第四章:圖——網絡化數據的錶示與分析 圖的定義與錶示: 頂點 (Vertex) 與邊 (Edge)。 有嚮圖與無嚮圖。 加權圖與無權圖。 鄰接矩陣與鄰接錶: 存儲方式的優劣分析。 圖的遍曆: 深度優先搜索 (DFS): 遞歸或棧實現,探索路徑。 廣度優先搜索 (BFS): 隊列實現,按層級搜索。 應用: 連通性判斷、拓撲排序、尋找最短路徑。 最短路徑算法: Dijkstra 算法: 解決單源最短路徑問題(非負權重的圖)。 Bellman-Ford 算法: 解決單源最短路徑問題(允許負權重,檢測負環)。 Floyd-Warshall 算法: 解決所有頂點對之間的最短路徑問題。 最小生成樹算法: Prim 算法。 Kruskal 算法。 其他圖算法: 拓撲排序: 解決有嚮無環圖 (DAG) 的綫性排序問題。 關鍵路徑法 (CPM): 項目管理中的應用。 第五章:排序算法——數據的秩序之美 冒泡排序 (Bubble Sort): 簡單易懂,效率低。 選擇排序 (Selection Sort): 每次選擇最小/最大的元素。 插入排序 (Insertion Sort): 適用於部分有序的數據。 歸並排序 (Merge Sort): 分治思想的典範,穩定且高效。 快速排序 (Quick Sort): 實際應用中最常用的排序算法之一,平均效率高。 堆排序 (Heap Sort): 利用堆的性質進行排序。 計數排序 (Counting Sort)、桶排序 (Bucket Sort)、基數排序 (Radix Sort): 非比較排序,在特定數據分布下效率極高。 排序算法的穩定性與時間/空間復雜度分析: 深入理解不同算法的適用場景。 第六章:查找算法——信息的快速定位 綫性查找 (Linear Search): 遍曆查找,效率最低。 二分查找 (Binary Search): 適用於有序數組,效率極高 (O(log n))。 哈希查找 (Hash Search): 哈希函數 (Hash Function): 將鍵映射到存儲位置。 衝突處理: 鏈地址法、開放地址法(綫性探測、二次探測、雙散列)。 哈希錶 (Hash Table): 極高的平均查找、插入、刪除效率 (O(1))。 應用: 字典、緩存、數據庫索引。 二分查找樹與哈希錶的比較: 適用場景與性能特點。 第三部分:實戰篇——算法在實踐中的應用 第七章:分治法 (Divide and Conquer) 與 動態規劃 (Dynamic Programming) 分治法: 思想: 將問題分解為若乾個規模更小的子問題,遞歸地解決子問題,然後閤並子問題的解。 經典應用: 歸並排序、快速排序、二分查找。 動態規劃: 思想: 將問題分解為重疊的子問題,並存儲子問題的解,避免重復計算。 關鍵要素: 最優子結構、重疊子問題。 兩種實現方式: 自頂嚮下(帶備忘錄)與自底嚮上(迭代)。 經典問題: 斐波那契數列。 背包問題 (Knapsack Problem)。 最長公共子序列 (LCS)。 矩陣鏈乘法。 最短路徑問題 (如 Floyd-Warshall)。 分治法與動態規劃的界限: 它們之間並非完全獨立,有時可以相互轉化。 第八章:復雜度分析——衡量算法的效率 時間復雜度 (Time Complexity): 大O符號 (Big O Notation): 描述算法執行時間隨輸入規模增長的趨勢。 常見復雜度: O(1), O(log n), O(n), O(n log n), O(n^2), O(2^n), O(n!)。 最好、最壞、平均情況分析。 空間復雜度 (Space Complexity): 描述算法運行時占用的內存空間。 原地算法 (In-place Algorithm)。 攤還分析 (Amortized Analysis): 考慮一係列操作的總成本。 實際意義: 理解算法在處理大規模數據時的錶現,指導性能優化。 第九章:算法設計範式與模式 貪心算法 (Greedy Algorithm): 思想: 每一步都做齣當前看起來最優的選擇,寄希望於最終能得到全局最優解。 適用場景: 活動選擇問題、霍夫曼編碼、最小生成樹 (Prim, Kruskal)。 與動態規劃的對比。 迴溯算法 (Backtracking): 思想: 通過嘗試所有可能的路徑,當發現當前路徑無法達到目標時,迴溯到上一步,嘗試其他路徑。 應用: N皇後問題、數獨求解、組閤總和。 分支限界法 (Branch and Bound): 思想: 類似於迴溯,但在搜索過程中,通過一些剪枝函數來避免搜索那些不可能産生最優解的子空間。 應用: 旅行商問題 (TSP)、0/1背包問題。 第十章:現代算法與未來展望 字符串匹配算法: KMP, Boyer-Moore。 計算幾何算法: Convex Hull, Closest Pair。 並行與分布式算法: 應對海量數據和計算需求。 機器學習中的算法: 神經網絡、支持嚮量機、決策樹等。 量子算法簡介: Shor 算法,Grover 算法。 算法學習的重要性: 持續學習與實踐,是成為優秀工程師的必經之路。 結語 數據結構與算法是計算機科學的基石,它們如同內功心法,賦予瞭程序強大的生命力。掌握瞭它們,您將能夠以更優雅、更高效的方式解決各種復雜問題。本書力求以清晰的邏輯、詳實的案例,帶領您一步步走進這個廣闊而迷人的領域。願您在閱讀本書的過程中,不僅收獲知識,更能激發對計算機科學的無限熱愛與探索精神。