MySQL第N高的薪水

MySQL通用查询策略

排名是数据库中的一个经典题目，实际上又根据排名的具体细节可分为3种场景：

• 连续排名，例如薪水3000、2000、2000、1000排名结果为1-2-3-4，体现同薪不同名，排名类似于编号
• 同薪同名但总排名不连续，例如同样的薪水分布，排名结果为1-2-2-4
• 同薪同名且总排名连续，同样的薪水排名结果为1-2-2-3

不同的应用场景可能需要不同的排名结果，也意味着不同的查询策略。本题的目标是实现第三种排名方式下的第N个结果，且是全局排名，不存在分组的问题，实际上还要相对简单一些。

值得一提的是：在Oracle等数据库中有窗口函数，可非常容易实现这些需求，而MySQL直到8.0版本也引入相关函数。最新OJ环境已更新至8.0版本，可直接使用窗口函数。

思路1：单表查询

由于本题不存在分组排序，只需返回全局第N高的一个，所以自然想到的想法是用order by排序加limit限制得到。需要注意两个细节：

1、同薪同名且不跳级的问题，解决办法是用group by按薪水分组后再order by
2、排名第N高意味着要跳过N-1个薪水，由于无法直接用limit N-1，所以需先在函数开头处理N为N=N-1。

注：这里不能直接用limit N-1是因为limit和offset字段后面只接受正整数（意味着0、负数、小数都不行）或者单一变量（意味着不能用表达式），也就是说想取一条，limit 2-1、limit 1.1这类的写法都是报错的。

注：这种解法形式最为简洁直观，但仅适用于查询全局排名问题，如果要求各分组的每个第N名，则该方法不适用；而且也不能处理存在重复值的情况。

CREATE FUNCTION getNthHighestSalary(N INT) RETURNS INT
BEGIN
    SET N := N-1;
  RETURN (
      # Write your MySQL query statement below.
      SELECT 
            salary
      FROM 
            employee
      GROUP BY 
            salary
      ORDER BY 
            salary DESC
      LIMIT N, 1
  );
END

查询效率

思路2：子查询

• 排名第N的薪水意味着该表中存在N-1个比其更高的薪水
• 注意这里的N-1个更高的薪水是指去重后的N-1个，实际对应人数可能不止N-1个
• 最后返回的薪水也应该去重，因为可能不止一个薪水排名第N
• 由于对于每个薪水的where条件都要执行一遍子查询，注定其效率低下

CREATE FUNCTION getNthHighestSalary(N INT) RETURNS INT
BEGIN
  RETURN (
      # Write your MySQL query statement below.
      SELECT 
          DISTINCT e.salary
      FROM 
          employee e
      WHERE 
          (SELECT count(DISTINCT salary) FROM employee WHERE salary>e.salary) = N-1
  );
END

查询效率

思路3：自连接

一般来说，能用子查询解决的问题也能用连接解决。具体到本题：

• 两表自连接，连接条件设定为表1的salary小于表2的salary
• 以表1的salary分组，统计表1中每个salary分组后对应表2中salary唯一值个数，即去重
• 限定步骤2中having 计数个数为N-1，即实现了该分组中表1salary排名为第N个
• 考虑N=1的特殊情形(特殊是因为N-1=0，计数要求为0)，此时不存在满足条件的记录数，但仍需返回结果，所以连接用left join
• 如果仅查询薪水这一项值，那么不用left join当然也是可以的，只需把连接条件放宽至小于等于、同时查询个数设置为N即可。因为连接条件含等号，所以一定不为空，用join即可。
  注：个人认为无需考虑N<=0的情形，毕竟无实际意义。

CREATE FUNCTION getNthHighestSalary(N INT) RETURNS INT
BEGIN
  RETURN (
      # Write your MySQL query statement below.
      SELECT 
          e1.salary
      FROM 
          employee e1 JOIN employee e2 ON e1.salary <= e2.salary
      GROUP BY 
          e1.salary
      HAVING 
          count(DISTINCT e2.salary) = N
  );
END

CREATE FUNCTION getNthHighestSalary(N INT) RETURNS INT
BEGIN
  RETURN (
      # Write your MySQL query statement below.
      SELECT 
          DISTINCT e1.salary
      FROM 
          employee e1 LEFT JOIN employee e2 ON e1.salary < e2.salary
      GROUP BY 
          e1.salary
      HAVING 
          count(DISTINCT e2.salary) = N-1
  );
END