sql — 窗口函数

1. 基本介绍

1.1 窗口函数介绍

窗口函数是SQL中的一种强大工具，用于在查询结果中进行分析和计算。

与常规聚合函数不同，窗口函数可以在不影响查询结果集的情况下，对结果集中的每一行应用函数，生成额外的信息，例如排名、累计和等。这些函数可以根据定义的窗口范围动态地计算值，而不是像常规聚合函数那样对整个数据集进行计算。

窗口函数通常与OVER子句一起使用，OVER子句定义了窗口的范围，可以指定分区、排序规则等。

1.2 窗口函数分类

窗口函数可以分为排序窗口函数和统计窗口函数两大类。

排序窗口函数主要用于对数据进行排序和排名，包括row_number、rank、dense_rank、percent_rank、ntile；

统计窗口函数则用于进行统计计算，包括count、sum、avg、min、max、first_value、last_value、lag、lead、cume_dist。

2. 样例数据

2.1 样例数据SQL

CREATE TABLE Sales (    id INT,    region VARCHAR(50),    amount DECIMAL(10, 2));
INSERT INTO Sales (id, region, amount) VALUES(1, 'North', 1000.50),(2, 'North', 1500.75),(3, 'South', 800.25),(4, 'West', 1200.00),(5, 'East', 2000.30);

3.各个窗口函数介绍

3.1 row_number（）窗口函数

row_number函数为结果集中的每一行分配一个唯一的整数，按照指定的排序顺序进行排列。

SELECT id, region, amount, ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY amount DESC) AS row_numFROM Sales;

3.2 rank （）窗口函数

rank函数为结果集中的每一行分配一个排名，如果有相同数值，则会跳过相同排名并继续递增。（不连续排名）

rank()函数的结果是：1, 2, 3, 3, 5, 6。

SELECT id, region, amount, RANK() OVER (ORDER BY amount DESC) AS rankFROM Sales;

分区

RANK() OVER (PARTITION BY column ORDER BY column) AS rank_column

• PARTITION BY 子句用于指定分区列，根据该列的值将数据分成不同的分区。
• ORDER BY 子句用于指定排序列，根据该列的值对每个分区内的行进行排序。

3.3 dense_rank（）窗口函数

dense_rank函数为结果集中的每一行分配一个排名，与rank函数类似，但是在遇到相同数值时，dense_rank不会跳过相同排名，而是连续分配相同的排名。(连续排名）

dense_rank()函数的结果是：1, 2, 3, 3, 4, 5

SELECT id, region, amount, DENSE_RANK() OVER (ORDER BY amount DESC) AS dense_rankFROM Sales;

3.4 percent_rank（）窗口函数

percent_rank函数计算每一行在排序结果中的相对排名，返回一个介于0和1之间的小数值，用来表示行在排序结果中的相对位置。

SELECT id, region, amount, PERCENT_RANK() OVER (ORDER BY amount DESC) AS percent_rankFROM Sales;

3.5 ntile（n）窗口函数

ntile函数将结果集分割成指定数量的桶，并为每个桶分配一个编号，确保每个桶中的行数量尽可能均匀。

SELECT id, region, amount, NTILE(2) OVER (ORDER BY amount DESC) AS ntileFROM Sales;

3.6 count(*)窗口函数

 count函数计算结果集中行的数量，可以结合分组函数使用，用于统计分组内的行数。

SELECT id, region, amount, COUNT(*) OVER (PARTITION BY region) AS region_countFROM Sales;

3.7 sum( ) 窗口函数

sum函数计算指定列的总和，并将结果添加到每一行。

SELECT id, region, amount, SUM(amount) OVER () AS total_salesFROM Sales;

3.8 min() 窗口函数

min函数计算指定列的最小值，并将结果添加到每一行。

SELECT id, region, amount, MIN(amount) OVER () AS min_amountFROM Sales;

3.9 max() 窗口函数

max函数计算指定列的最大值，并将结果添加到每一行。

SELECT id, region, amount, MAX(amount) OVER () AS max_amountFROM Sales;

3.10 avg () 窗口函数

avg函数计算指定列的平均值，并将结果添加到每一行。

SELECT id, region, amount, AVG(amount) OVER () AS avg_amountFROM Sales;

3.11 first_value () 窗口函数

first_value() 函数返回分组内的第一个值，并将其添加到每一行。

SELECT id, region, amount, FIRST_VALUE(amount) OVER (PARTITION BY region ORDER BY id) AS first_amountFROM Sales;