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首頁大數(shù)據(jù)時代你需要掌握這3種窗口函數(shù)
你需要掌握這3種窗口函數(shù)
2020-08-11
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一、什么是窗口函數(shù)

窗口函數(shù)又叫做開窗函數(shù)，是用于解決復(fù)雜報表統(tǒng)計需求的功能強大的一種分析函數(shù)。窗口函數(shù)通常用于計算基于組的某種聚合值，它和聚合函數(shù)的不同之處在于：窗口函數(shù)對于每個組返回多行，而聚合函數(shù)對于每個組只返回一行。

二、窗口函數(shù)基本語句形式

窗口函數(shù)帶有一個開窗函數(shù)over()，包含三個分析子句:

三、窗口函數(shù)類別

1、排名函數(shù)

SQL標(biāo)準(zhǔn)支持4種用于排名計算的窗口函數(shù)。分別為：ROW_NUMBER、NTILE、以及RANK和DENSE_RANK。

在SQL標(biāo)準(zhǔn)中，前兩個是一類，后兩個是另一類。

ROW_NUMBER：表示根據(jù)col1分組，在分組內(nèi)部根據(jù)col2排序，而此函數(shù)計算的值就表示每組內(nèi)部排序后的順序編號(組內(nèi)是連續(xù)且唯一的)。

NTILE函數(shù)把窗口分區(qū)里的數(shù)據(jù)行分成數(shù)量大致相等的塊(根據(jù)輸入的塊數(shù)和指定的窗口排序)。

RANK(排名)與DENSE_RANK(密集排名)函數(shù)的計算和ROW_NUMBER函數(shù)類似，唯一不同之處在于，它們在窗口分區(qū)內(nèi)生成的值不必是唯一的。

如果窗口排序方向是升序，那么RANK函數(shù)計算分區(qū)內(nèi)排序值比當(dāng)前行小的行的數(shù)量，在次數(shù)量上加1.就是當(dāng)前行的排名;

DENSE_RANK函數(shù)計算分區(qū)內(nèi)相異的(distinct)排序值比當(dāng)前行小的行的數(shù)量，在此數(shù)量上加1.就是當(dāng)前行的排名。

如果窗口排序方向是降序，那么RANK函數(shù)計算分區(qū)內(nèi)排序?qū)傩员犬?dāng)前行大的行的數(shù)量，在此數(shù)量上加1.就是當(dāng)前行的排名;

DENSE_RANK函數(shù)計算分區(qū)內(nèi)相異的(distinct)排序值比當(dāng)前行大的行的數(shù)量，在此數(shù)量上加1.就是當(dāng)前行的排名。

2、分布函數(shù)

窗口分布函數(shù)主要是為靜態(tài)統(tǒng)計服務(wù)提供數(shù)據(jù)的分布情況。SQL Server 2012引入了兩種窗口分布函數(shù)的支持：排名分布函數(shù)和逆分布函數(shù)。

排名分布函數(shù)有PERCENT_RANK(百分位排名)和CUME_DIST(累積分布)兩種，逆分布函數(shù)也有兩個，分別是：PERCENT_CONT(百分位連續(xù))和PERCENTILE_DISC(百分位離散)。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)SQL，分布函數(shù)計算數(shù)據(jù)行在窗口分區(qū)中的相對排名，將它表示為介于0~1之間的比值——通常它看做百分比。

假設(shè)rk 為數(shù)據(jù)行的RANK值，RANK函數(shù)的窗口描述和分布函數(shù)的窗口描述是相同的。假設(shè)nr為窗口分區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)行的行數(shù)，np為領(lǐng)先或與當(dāng)前行的排序值相同的行的數(shù)目(為比當(dāng)前rk減1大的最小rk值，如果當(dāng)前rk是最大值，則np等于nr)。

PERCENT_RANK(百分位排名)計算公式：(rk-1)/(nr-1)

PERCENT_RANK(百分位排名)的計算公式：np/nr。

逆分布函數(shù)，一般叫做百分位，通常會將它執(zhí)行的計算當(dāng)作是排名分布函數(shù)的倒數(shù)。

PERCENTILE_DISC(百分位離散)函數(shù)，其中DISC為離散分布模型，返回組中第一個符合條件的值，條件為：其累計分布(CUME_DIST函數(shù))>=輸入值。

PERCENT_CONT(百分位連續(xù))函數(shù)，其中CONT為連續(xù)分布函數(shù)。

3、偏移函數(shù)

偏移函數(shù)分為兩種類型，一種是偏移量是相對于當(dāng)前行的，LAG和LEAD函數(shù);另一個偏移函數(shù)的偏移量是相對于窗口框架的開始和結(jié)尾的，包括FIRST_VALUE、LAST_VALUE和NTH_VALUE。

LAG和LEAD函數(shù)支持窗口分區(qū)子句以及窗口排序子句。允許我們從窗口分區(qū)中，根據(jù)給定的相對于當(dāng)前行的前偏移量(LAG)和后偏移量(LEAD)，返回對應(yīng)行的值。如果沒有指定，偏移量默認為1.

第二類的偏移函數(shù)(FIRST_VALUE、LAST_VALUE和NTH_VALUE)在支持窗口分區(qū)子句和排序子句的基礎(chǔ)上，還可以支持窗口框架子句。

FIRST_VALUE和FIRST_VALUE分別返回框架的第一行和最后一行所有查詢的值。NTH_VALUE函數(shù)作用是中的相對窗口框架第一行或最后一行的偏移量，使得我們可以取得對應(yīng)這個偏移量的記錄值。

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